砷铂矿分析

2025-04-07 20:48:49
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砷铂矿的化学组成为PtAs2,铂的含量高达56%,砷的含量为44%。砷铂矿除了测定主含量元素外,还需要测定其他的铂族元素Pd、Rh、Ir、Os和Ru;此外,Fe和Ni也是常测元素。

砷铂矿中铂、钯的测定可用光度法;锇、钌的测定依然利用其易形成挥发性氧化物的特性将其蒸馏后,用催化光度法测定;试样高温灼烧后铂与铑、铱成为均匀的合金,可用王水分解后用磷酸三丁酯-氢碘酸萃取分离铂、钯和金,然后用催化极谱法测定铑,用催化光度法测定铱。砷的测定采用容量法,铁和镍用光度法测定。

试剂

DDO丙酮溶液(10g/L)称取0.5g双十二烷基二硫代乙二酰二胺(DDO)溶于50mL丙酮中。

亚砷酸标准溶液(0.01mol/L)称取0.9892g高纯As2O3,溶于60mL1mol/LNaOH溶液中,用0.5mol/LH2SO4中和至中性后,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

分析步骤

(1)铂、钯的测定

称取10mg(精确至0.01mg)试样于预先加有0.5gNaOH的镍坩埚中,加1gNa2O2,于小电炉上熔融约1h,冷却。在100mL烧杯内用10mL水浸取,用HCl中和,用水洗净坩埚,将烧杯置于水浴上蒸干,用0.8mol/LHCl溶解盐类后转入分液漏斗中,用0.8mol/LHCl稀释至30mL。加2mL10g/Lα-呋喃二肟溶液,摇匀后放置20min,分别用5mL和4mL三氯甲烷萃取2次,每次1min。有机相放入10mL容量瓶中(水相保留测定铂用),用无水乙醇稀释至刻度,摇匀。此时溶液必须是清亮的。在6h之内,用1cm比色皿,于波长380nm处测量钯的吸光度。

校准曲线0~10μgPd。

在分离钯后的水相中加入40mLHCl、2.5mL2.5mol/LNaI溶液,摇匀并放置10min。加5mLDDO丙酮溶液,摇匀放置30min。分别用15mL、10mL三氯甲烷萃取2次,每次1min,待溶液无红色为止。将三氯甲烷溶液收集于100mL烧杯中,在水浴上蒸干。加5mLHNO3、5mLHClO4和0.1gNaCl,加热煮沸破坏有机物,直至溶液变无色后,蒸发至约0.5~1mL,取下,冷却。加30mL(1+1)HCl,加热至沉淀溶解。再煮沸2h,使Pt转化为氯铂酸。取下烧杯,冷却后用(1+1)HCl转移至50mL容量瓶中并稀释至刻度,摇匀。移取该溶液5.0mL,置于50mL烧杯中,加2mLHClO4、5mLHBr,煮沸,蒸发冒烟至0.5mL左右,取下,加20mL(1+1)HCl,煮沸1h以上,待溶液只剩下4mL左右[若煮沸时间不足1h而溶液已不到4mL,应补加(1+1)HCl]时取下,冷却,将溶液移入10mL容量瓶中,用水洗净烧杯并稀释至约9mL,加0.5mL450g/LSnCl2溶液,用水稀释至刻度,摇匀。用1cm比色皿于波长402nm处测量吸光度。

校准曲线470~570μgPt。用470μgPt的显色溶液作参比。

(2)锇、钌的测定

称取10mg(精确至0.01mg)试样,按第64章铂族元素分析中64.3.7蒸馏分离-催化光度法测定锇钌的分析步骤进行测定。

(3)铑、铱的测定

称取10mg(精确至0.01mg)试样,置于细颈杯型炭棒中,用氧炔焰灼烧2min,保证Pt与Rh、In成为均匀合金。取出经灼烧后的铂珠,置于25mL烧杯中,加5mLHNO3,8mLHCl,盖上表面皿,加热分解至铂珠溶解完全。用水冲洗表面皿,加5滴50g/LNaCl溶液,置于水浴中蒸干。用6mol/LHCl赶HNO33次,蒸干。加5mL6mol/LHCl溶解盐类。冷却,移入分液漏斗中,用6mol/LHCl冲洗烧杯,控制体积为15mL,加10滴HI,摇匀。放置10min。加15mL(3+7)磷酸三丁酯-四氯化碳混合溶剂,振摇1min。分出有机相,水相中补加2滴HI、2mLDDO溶液,用10mL上述混合溶剂萃取,分出有机相。水相中再加入2滴HI,再以10mL上述混合溶剂萃取。分出有机相,水相用10mL四氯化碳和10mL石油醚各洗1次,水相置于30mL瓷坩埚中,加0.5g(1+1)硫酸锂-焦硫酸钠、10滴(1+1)H2SO4、5滴HNO3、8滴HClO4,加热至冒尽硫酸烟,取下,冷却。加入1.5g(1+1)硫酸锂-焦硫酸钠,加盖。置于650℃高温炉中熔融12min,取出冷却,用水浸取,将溶液移入25mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,供测定Rh、Ir用。

移取2.0mL上述测定Rh、Ir溶液于25mL比色管中,加1mL20g/LHg2SO4溶液、5mL0.05mol/LAs2O3溶液,摇匀。浸入室温水中20min,加入1mL0.08mol/L硫酸铈溶液,以固定时间法催化光度测定铱。

校准曲线0~0.020μgIr。

移取2.0~3.0mL上述测定Rh、Ir溶液于10mL比色管中,加1mL100g/LEDTA溶液,3mL8g/L邻苯二胺溶液、3mL2mol/L乙酸钠溶液,用水稀释至刻度,摇匀。置于沸水浴中加热3~4min,取出于冷水中冷却2min。浸入室温水中20min,于极谱仪上用石墨电极作参比电极,在-1.3~-1.6V测定。

校准曲线0~0.008μgRh。

(4)砷的测定

称取10mg(精确至0.01mg)试样于镍坩埚中,加入0.5gNa2O2于650℃熔融15min。冷却后用10mL水提取于烧杯中,再加15mL水和35mLHCl,加10mL200g/L次亚磷酸钠溶液(6mol/LHCl溶液),搅匀,盖上表面皿,在80~90℃加热15min(切勿煮沸,表面皿可加少许冷水,以防砷损失),使砷凝聚。稍冷,用小石棉滤器或微量滤管过滤,用水小心洗3~4次。沉淀移入原烧杯中,加入过量的已用亚砷酸标准溶液标定过的硫酸高铈标准溶液(0.5mol/LH2SO4溶液),在40~50℃保温2~3min,摇动使沉淀溶解,加入0.1mL2.5g/LOsO4溶液(0.05mol/LH2SO4介质)和2mL1,10-邻二氮菲-亚铁饱和溶液,用亚砷酸标准溶液滴定至粉红色终点。

(5)铁和镍的测定

称取10mg(精确至0.01mg)试样,用王水溶解后通过阳离子交换柱分离铂族元素。然后分取溶液用1,10-邻二氮菲光度法和丁二酮肟光度法分别测定铁和镍。