精粉礦中硫的分析方法

『壹』 礦粉三氧化硫的測定方法

供參考三氧化硫的測定―硫酸鋇重量法本推薦方法採用硫酸鋇重量法測定三氧化硫本方法適用於天然石膏硬石膏中三氧化硫的測定 2 原理試樣用鹽酸分解在酸性溶液中用氯化鋇溶液沉澱硫酸鹽經過濾灼燒後以硫酸鋇形式稱量測定結果以三氧化硫計 3 試劑 3.1 鹽酸1+1 3.2 氯化鋇鎔液(100g/L) 將100g 二水氯化鋇(BaCl2 2H20)溶於水中加水稀釋至1L 3.32 硝酸銀溶液(10g/L) 將1g 硝酸銀(AgNO3)溶於90mL 水中加10mL 硝酸(HNO3) 搖勻儲存於棕色滴瓶中儀器 4.1 天平不應低於四級精確至0.0001g 4.2 瓷坩堝帶蓋容量15 30 mL 4.3 馬弗爐隔焰加熱爐在爐膛外圍進行電阻加熱應使用溫度控制器准確控制爐溫並定期進行校驗 4.4 濾紙無灰中速慢速濾紙 4 試樣制備按GB/T200.1 方法取樣取得具代表性且均勻的樣品採用四分法將樣品縮分至約 100g 經0.080 mm 方孔篩篩析用磁鐵吸去篩余物中金屬鐵將篩余物經過研磨後使其全部通過0.080mm 方孔篩將樣品充分混勻後裝入帶有磨口塞的瓶中並密封 5 操作步驟 6.1 空白試驗與試樣同步操作做空白試驗 6.2 稱樣稱取約0.2g 試樣(m) 精確至0.0001g 6.3 試樣測定將稱取的試樣置於300mL 燒杯中加入30mL 40mL 水使其分散加入10mL 鹽酸 (1+1) 用平頭玻璃捧壓碎塊狀物慢慢地加熱溶液直至試樣分解完全將溶液加熱微沸 5min 用中速濾紙過濾以熱水洗滌10 12 次濾液及洗液收集於400mL 燒杯中調整濾液體積至200mL 煮沸在攪拌下滴加15mL 氯化鋇溶液(100g/L) 繼續煮沸數分鍾然後移至溫熱處靜置4h 以上或靜置過夜(此時溶液體積應保持在200mL) 用慢速定量濾紙過濾並以溫水洗滌至用硝酸銀溶液(10g/L)檢驗無氯根反應為止將沉澱及濾紙一並移入已灼燒恆量的瓷坩堝中灰化後在800 的高溫爐內灼燒30min 取出坩堝置於乾燥器中冷至室溫稱量如此反復灼燒直至恆量

『貳』 任務鐵礦石中硫的測定

——高溫燃燒法碘量法

任務描述

硫是鐵礦石中常見的有害元素，硫含量的高低是評價鋼鐵質量好壞的重要標志。鐵礦石中的硫主要以黃鐵礦（FeS₂）、磁黃鐵礦（FeS_1-x）、石膏（CaSO₄· 2H₂O）、重晶石（BaSO₄）等形式存在，冶煉時硫部分被還原進入生鐵中，一般要求鐵精礦中硫的含量在0.3% 以下，因此鐵礦石中硫的測定尤為重要。目前測定硫的方法主要有硫酸鋇重量法、高溫燃燒中和法、高溫燃燒碘量法、紅外吸收法和庫侖滴定法。本任務旨在通過實際操作訓練，學會高溫燃燒碘量法測定鐵礦石中硫含量，學會管式定碳爐的使用；能真實、規范記錄原始記錄並按有效數字修約進行結果計算。

任務實施

一、儀器和試劑准備

1.儀器裝置及說明（圖2-2 ）

圖2-2 燃燒器裝置圖

（1）高壓氧氣瓶。

（2）減壓閥。

（3）緩沖瓶：能起貯備氧氣的作用，既保證安全又節約氧氣。

（4）鹼性洗氣瓶：內盛高錳酸鉀-氫氧化鉀洗液（稱取30g氫氧化鉀溶於70mL高錳酸鉀飽和溶液中），純化氧氣，以除去氧氣中的還原性氣體和微量二氧化碳。為防止因氣溫變化而使溶液倒流，所以在前安裝一個安全緩沖瓶。

（5）酸性洗氣瓶：內盛濃硫酸。

（6）乾燥塔：下層裝無水氯化鈣，中間隔以玻璃棉，上層裝鹼石棉（或鹼石灰），底部及頂端均鋪以玻璃纖維。

（7）除塵管：內裝棉花，用以除去氧化物灰塵；為防止火星飛入導致棉花著火，可在朝燃燒管一端裝少量石棉。分析過程中應把集蓄過多的粉塵拿出抖掉。

（8）燃燒管：普通瓷管和高鋁瓷管，耐高溫（1200 ± 20℃），規格為23mm×27mm×600 mm。

（9）瓷舟：長88mm，寬14mm，深9mm。

（10）吸收杯。

2.試劑

（1）碘標准溶液（0.005mol/L）：稱取碘1.3g、碘化鉀3.5g溶於100mL水中，稀釋至2000mL，搖勻，保存於棕色瓶中備用。用已知含硫量的標准樣品按分析步驟進行標定，計算公式如下：

岩石礦物分析

式中：T為每毫升碘標准溶液相當於硫的量，g/mL；S為標准樣品中硫的百分含量，%；V為滴定標准樣品消耗碘標准溶液的體積，mL；V₀為空白樣消耗碘標准溶液的體積，mL；m為稱取標准樣品質量，g。

（2）澱粉溶液（2%）：稱取2g澱粉，置於200mL燒杯中，加10mL水使成懸浮液，加入50mL沸水攪拌，再加入30mL飽和硼酸，4～5滴鹽酸（1.19g/mL），冷卻。稀釋至100mL，混勻，冷卻沉澱後，取上層清液使用。

（3）三氧化鎢。

（4）鹽酸（1＋66）。

（5）碘化鉀。

二、分析步驟

稱取0.5 g左右試樣，置於預先盛有1 g三氧化鎢的小皿中，充分混勻。將80mL鹽酸（1＋66）、1mL碘化鉀（3%）、1mL澱粉（2%）注入吸收器內，用碘標准溶液滴定使吸收液呈淺藍色（不計讀數），將同三氧化鎢混勻的試樣，移入經高溫灼燒過的瓷舟中，將已裝有試樣的瓷舟送入已升溫至1250～1300℃的燃燒爐的中心部位，迅速塞緊橡皮塞，使氣體完全導入吸收液中（氣流每秒2～3個氣泡）。由於引入二氧化硫使溶液藍色消失，應隨時滴加碘標准溶液使溶液保持淺藍色，繼續通氣1min，藍色保持不褪即為終點。每測3～5個樣，換一次吸收液。隨同試樣做試劑空白。

三、結果計算

岩石礦物分析

式中：w（S）為硫的質量分數，%；T為每毫升碘標准溶液相當於硫的量，g/mL；V為滴定試樣溶液消耗碘標准溶液的體積，mL；V₀為滴定試樣空白溶液消耗碘標准溶液的體積，mL；m為稱取試樣的質量，g。

四、質量記錄表格填寫

任務完成後，填寫附錄一表格3、4、5。

任務分析

一、高溫燃燒法碘量法測定鐵礦石中硫的原理

試樣在通入空氣或氧氣的高溫管式爐中，於1250～1300℃溫度下灼燒分解，使全部硫化物和硫酸鹽轉化為二氧化硫，用水吸收生成亞硫酸，以澱粉為指示劑，用碘標准溶液滴定。

反應方程式如下：

SO₂＋H₂O→H₂SO₃

H₂SO₃＋I₂＋H₂O→H₂SO₄＋2HI

硫酸鈣和硫酸鋇的分解溫度分別為1200℃和1500℃。當有硫酸鹽存在時，應加入一定量的銅絲或銅粉、二氧化硅、鐵粉作助熔劑，以降低其分解溫度。

二、管式高溫定碳爐的操作規程及注意事項

（1）接通電源，控溫儀表綠燈亮，調節電流旋鈕至所需的工作溫度，此時溫度指針上升。

（2）當升溫指針上升到與設定溫度指示值重合時，則綠燈滅，紅燈亮，此時電爐溫度已達到所需的工作溫度，處於恆溫階段。

（3）將所測樣品平鋪於小瓷舟中，放入燃燒管溫度最高處（1200～1300℃），迅速塞緊橡皮塞，使二氧化硫氣體白煙完全導入吸收液中，用碘標准液滴定至紫藍色為終點。

（4）拔下橡膠塞，取出瓷舟，關閉電源。

（5）氣體經洗滌後，一定要經過乾燥裝置後方能進入爐內，以防爐膛破裂。

（6）新換的爐膛在使用前一定要低溫烘烤後再升高溫度，以防爐膛破裂。

三、碘標准溶液的配製注意事項

（1）碘易揮發，濃度變化較快，保存時應特別注意要密封，並用棕色瓶保存放置暗處。

（2）避免碘液與橡皮接觸。

（3）配製時碘先和碘化鉀溶解，溶解完全後再稀釋。

實驗指南與安全提示

試樣務必細薄。試樣過厚，燃燒不完全，試樣也不能過於蓬鬆，否則燃燒時熱量不集中，都將使結果偏低。

爐管與吸收杯之間的管路不宜過長，除塵管內的粉塵應經常清掃，以減少吸附對測定的影響。

為便於終點的觀察，可在吸收杯後安放8W日光燈，中間隔一透明的白紙。

硫的燃燒反應一般很難進行完全，即存在一定的系統誤差，所以應選擇和樣品同類型的標准樣品標定標准溶液，消除該方法的系統誤差。

滴定速度要控制適當，當燃燒後有大量二氧化碳進入吸收液，觀察到吸收杯上方有較大的二氧化碳白煙時，表明燃燒氣體已到了吸收杯，應准備滴定，防止二氧化硫的逸出，造成誤差。若已知硫的大概含量，為防止二氧化硫的逸出，在調整好終點色澤後，可先加約90% 的標准滴定溶液。

乾燥塔中的乾燥劑不宜裝得太緊，否則通氣不暢，乾燥塔前的氣體壓力過大，會使洗氣瓶塞被沖開而發生意外。

一般試樣燃燒5～6min已經足夠，有些試樣需要增加燃燒時間至10min，或更長一些，以保證硫從試樣中完全釋放出來。

測定硫含量時，一般要進行二次通氧。即在通氧燃燒並滴定至終點後，應停止通氧數分鍾，並再次按規定方法通氧，觀察吸收杯中的藍色是否消退，若褪色則要繼續滴定至淺藍色。

燃燒過程中產生的各類粉塵，顆粒非常小，表面積巨大，因而會對測定過程中的二氧化硫產生吸附。若以三氧化鉬與錫粒共同助熔，可以有效地消除定硫過程中的吸附現象。三氧化鉬已被稱為反吸附劑。

採用「前大氧，後控氣」的供氧方式，它既可有效地提高試樣的燃燒速度和溫度，有利於硫的充分氧化，又可以確保二氧化硫的完全吸收，有利於滴定反應的順利進行。後控的氧氣流量以3 L/min為宜。

管式定碳爐剛升溫時，應慢慢升溫，否則燃燒管易斷裂。

電爐和控制器使用時均不得超過額定功率，爐溫不得超過最高工作溫度。

拓展提高

高頻感應爐燃燒紅外吸收法

1.原理

在助熔劑存在下，向高頻感應爐內通入氧氣流，使試樣在高溫下燃燒，硫生成二氧化硫氣體，由氧氣輸送進入紅外吸收池，儀器可自動測量其對紅外能的吸收，然後計算和顯示結果。本方法適用於金屬或礦石中0.001%～2.00% 硫的測定。

2.儀器及試劑

高頻紅外氣體分析儀。

助熔劑：低碳低硫鎢粒、錫粒、純鐵。

凈化劑和催化劑：無水過氯酸鎂、燒鹼石棉、玻璃棉，脫脂棉，鍍鉑硅膠。

載氣［氧氣≥99.5%（V/V）］。

陶瓷坩堝：直徑為24mm，使用前應在高於1100℃氧氣流中灼燒1～1.5h，取出，置於備有燒鹼石棉的乾燥器內冷卻備用。

礦石標樣：選擇硫含量大於被測試樣的合格的標准鋼樣或礦石標樣。

純鐵標樣：選擇硫含量約0.002% 的合格的純鐵標樣。

3.操作步驟

（1）准備工作：按上述條件及儀器說明書的要求，通氧送電准備調試儀器待用。

（2）穩定儀器。通過燃燒幾個與被測試樣類似的試料來調整和穩定儀器，讓儀器通入氧氣循環幾次，再將空白調至零。

（3）校準儀器：選擇合適的硫標准礦石標樣（硫含量大於被測試樣）。稱取適量（通常是0.100～0.200g）標樣於已預燒過的坩堝中，加入一定數量的助熔劑，將坩堝放到爐子的支座上並升到燃燒位置，按儀器說明書「自動」校正步驟進行操作，反復操作2～3個標樣，通過「自動」校準步驟，直至標准樣品中硫的結果穩定在誤差范圍內為止。

（4）空白校正：稱取1.000g低硫（約0.002%）標樣於已預燒過的坩堝中，加入一定數量的助熔劑，將坩堝放到爐子的支座上並升至燃燒位置，按儀器說明書中「自動」校正空白步驟進行操作，重復操作3～5次，可測出一個重現性較好的平均結果，通過「自動」校正空白的方式，扣除純鐵標樣中硫含量後，將測出的空白值儲存於計算機內（當試樣硫含量大於0.001% 時，空白值應小於0.001%）。空白值確定後，按校準儀器步驟再重復一次礦石標樣的測定，測定結果應穩定在誤差范圍內，再選擇一個與被測試樣硫含量相當的標樣進行復驗。

（5）試樣測定：稱取0.100～0.200g試樣置於已預燒過的坩堝中，加入與做標准樣品和空白時相當的助熔劑（通常為1g純鐵、2g鎢粒），將坩堝放到爐子的支座上並升到燃燒位置，按儀器說明書中「自動」分析步驟操作，儀器自動扣除空白值後顯示並列印硫的含量。

4.注意事項

（1）當試樣中硫含量大於0.01% 時，不必考慮空白值，「校正空白」步驟可省略。

（2）要經常清掃燃燒區，勤換石英管，否則結果不穩。

（3）凈化氣體用的試劑要及時更換。

（4）一般的銅、鉛、鋅礦石試樣應加2g鎢（或2g鎢＋0.2g錫）作助熔劑；對焦炭、石墨等非金屬試樣應加2g鎢和0.5g純鐵作助熔劑；特殊試樣應選擇合適的助熔劑。

『叄』 礦物成分分析方法

礦物化學成分的分析方法有常規化學分析，電子探針分析，原子吸收光譜、激光光譜、X射線熒光光譜，等離子光譜和極譜分析，中子活化分析及等離子質譜分析等。

在選擇成分分析方法時，應注意檢測下限和精密度。

檢測下限（又稱相對靈敏度）指分析方法在某一確定條件下能夠可靠地檢測出樣品中元素的最低含量。顯然，檢測下限與不同的分析方法或同一分析方法使用不同的分析程序有關。

精密度（又稱再現性或重現性）指某一樣品在相同條件下多次觀測，各數據彼此接近的程度。通常用兩次分析值（C₁和C₂）的相對誤差來衡量分析數值的精密度。即

相對誤差RE=

×100%

常量元素（含量大於或等於0.1%）分析中，根據要求達到分析相對誤差的大小，對分析數據的精密度作如下劃分：

定量分析：RE＜±5%近似定量分析：RE＜±（5～20）%

半定量分析：RE=（20～50）%

定性分析：RE＞±100%

定量分析要求主要是對常量組分測定而言的，微量組分測定要達到小於±5%的相對誤差則比較困難。

1.化學分析法

化學分析方法是以化學反應定律為基礎，對樣品的化學組成進行定性和定量的系統分析。由於化學分析通常是在溶液中進行化學反應的分析方法，故又稱「濕法分析」。它包括重量法、容量法和比色法。前兩者是經典的分析方法，檢測下限較高，只適用於常量組分的測定；比色法由於應用了分離、富集技術及高靈敏顯色劑，可用於部分微量元素的測定。

化學分析法的特點是精度高，但周期長，樣品用量較大，不適宜大量樣品快速分析。

2.電子探針分析法

電子探針X射線顯微分析儀，簡稱電子探針（EMPA）。它是通過聚焦得很細的高能量電子束（1μm左右）轟擊樣品表面，用X射線分光譜儀測量其產生的特徵X射線的波長與強度，或用半導體探測器的能量色散方法，對樣品上被測的微小區域所含的元素進行定性和定量分析。樣品無論是顆粒，還是薄片、光片，都可以進行非破壞性的分析。

電子探針的主體由電子光學系統、光學顯微鏡、X射線分光譜儀和圖像顯示系統4大部分組成。此外，還配有真空系統、自動記錄系統及樣品台等（圖24-3）。其中測定樣品成分的可分為X射線波譜儀和X射線能譜儀，過去電子探針只採用前者，因為它解析度高，精度高，但速度慢。現代新型電子探針一般兩者皆用。能譜分析方法可做多元素的快速定性和定量分析，但精度較前者差。

圖24-3 電子探針結構示意圖

電子探針可測量元素的范圍為⁴Be—⁹²U。靈敏度按統計觀點估計達十萬分之三，實際上，其相對靈敏度接近萬分之一至萬分之五。一般分析區內某元素的含量達10^-14就可感知。測定直徑一般最小為1μm，最大為500μm。它不僅能定點作定性或定量分析，還可以作線掃描和面掃描來研究元素的含量和存在形式。線掃描是電子束沿直線方向掃描，測定幾種元素在該直線方向上相對濃度的變化（稱濃度分布曲線）。面掃描是電子束在樣品表面掃描，即可在熒屏上直接觀察並拍攝到該元素的種類、分布和含量（照片中白色亮點的稠密程度表示元素的濃度）。目前，電子探針已卓有成效地應用於礦物的成分分析、鑒定和研究等各個方面。

值得注意的是，電子探針一個點的分析值只能代表該微區的成分，並不是整個礦物顆粒的成分，更不能用來代表某工作區該礦物的總體成分。因為在礦物中元素的分布是不均一的，不能「以點代面」。對微米級不均勻的礦物，只有採用適當的多點測量，以重現率高的點為依據討論礦物成分的特徵和變化，才能得到較可靠的認識。此外，電子探針對查明混入元素在礦物中存在形式的能力是有限的。它能分析已構成足夠大小的礦物相的機械混入物，而對以類質同象混入物形式存在的元素，電子探針是無能為力的。要解決這個問題，必須用綜合的手段。應當指出，根據在電子探針面掃描圖像上，將分布均勻的混入元素視為類質同象混入物的依據是不夠充分的，因為混入元素的均勻分布，並不都是因為呈類質同象形式所引起，還可以由固溶體分解而高度離散所致。而現代電子探針的解析度（約7.0μm），還不能區分它們，需要用高分辨的透射電鏡（解析度達0.5～1nm，相當於2～3個單位晶胞）、紅外光譜分析、X射線結構分析等方法相互配合，才能解決混入元素在礦物中存在的形式問題。

電子探針分析法對發現和鑒定新礦物種屬起了重要的作用。這是由於電子探針在微區測試方面具有特效，因而對於難以分選的細小礦物進行鑒定和分析提供了有利條件。如對一些細微的鉑族元素礦物、細小硫化物、硒化物、碲化物的鑒定都很有成效。

電子探針也有它的局限性。例如，它不能直接測定水（H₂O，OH）的含量；對Fe只能測定總含量，不能分別測出Fe²⁺和Fe³⁺含量等。

電子探針分析的樣品必須是導電體。若試樣為不導電物質，則需將樣品置於真空噴塗裝置上塗上一薄層導電物質（碳膜或金膜），但這樣往往會產生難於避免的分析誤差，同時也影響正確尋找預定的分析位置。樣品表面必需盡量平坦和光滑，未經磨光的樣品最多隻能取得定性分析資料，因為樣品表面不平，會導致電子激發樣品產生的X射線被樣品凸起部分所阻擋，所得X射線強度會減低，影響分析的精度。

3.光譜類分析法

光譜類分析法是應用各種光譜儀檢測樣品中元素含量的方法。此類分析方法很多，目前我國以使用發射光譜分析（ES）、原子吸收光譜分析（AA）、X射線熒光光譜分析（XRF）和電感耦合等離子發射光譜（ICP）、原子熒光光譜（AF）、極譜（POL）等較為普遍。它們的特點是靈敏、快速、檢測下限低、樣品用量少。適於檢測樣品中的微量元素，對含量大於3%者精度不夠高。

光譜分析的基本原理概括起來是：利用某種試劑或能量（熱、電、粒子能等）對樣品施加作用使之發生反應，如產生顏色、發光、產生電位或電流或發射粒子等，再用光電池、敏感膜、閃爍計數器等敏感元件接收這些反應訊號，經電路放大、運算，顯示成肉眼可見的訊號。感光板、表頭、數字顯示器、熒光屏或列印機等都是顯示輸出裝置。光譜分析的流程見圖24-4。

圖24-4 光譜分析流程圖

4.X射線光電子能譜分析法

X射線光電子能譜儀由激發源、能量分析器和電子檢測器（探測器）三部分組成。其工作原理是：當具有一定能量hv的入射光子與樣品中的原子相互作用時，單個光子把全部能量交給原子中某殼層上一個受束縛的電子，這個電子因此獲得能量hv。如果hv大於該電子的結合能E_b，該電子就將脫離原來的能級。若還有多餘能量可以使電子克服功函數ϕ，電子將從原子中發射出去，成為自由電子。由入射光子與原子作用產生光電子的過程稱光電效應。只有固體表面產生的光電子能逸出並被探測到。所以光電子能譜所獲得的是固體表面的信息（0.5～5nm）。

光電過程存在如下的能量關系：

hv=E_b+E_k+E_r

式中：E_r為原子的反沖能；E_b為電子結合能；E_k為發射光電子的動能。E_r與X射線源及受激原子的原子序數有關（隨原子序數的增大而減小），一般都很小，從而可以忽略不計。E_k可實際測得，hv為X射線的能量，是已知的。因此從上式可算出電子在原子中各能級的結合能（結合能是指一束縛電子從所在能級轉移到不受原子核吸引並處於最低能態時所需克服的能量）。光電子能譜就是通過對結合能的計算並研究其變化規律來了解被測樣品的元素成分的。

X射線光電子能譜儀可用於測定固、液、氣體樣品除H以外的全部元素，樣品用量少（10^-8g），靈敏度高達10^-18g，相對精度為1%，特別適於做痕量元素的分析，而且一次實驗可以完成全部或大部分元素的測定，還可選擇不同的X射線源，求得不同電子軌道上的電子結合能，研究化合物的化學鍵和電荷分布等，還可測定同一種元素的不同種價態的含量。

5.電感耦合等離子質譜分析法

電感耦合等離子體質譜（Inctively Coupled Plasma Mass Spectrometry，簡稱ICP-MS）技術是1980年代發展起來的、將等離子體的高溫（8000K）電離特性與四極桿質譜計的靈敏快速掃描優點相結合而形成的一種新型的元素和同位素分析技術。

ICP-MS的工作原理及其分析特性：在 ICP-MS 中，等離子體作為質譜的高溫離子源（7000K），樣品在通道中進行蒸發、解離、原子化、電離等過程。離子通過樣品錐介面和離子傳輸系統進入高真空的四極快速掃描質譜儀，通過高速順序掃描分離測定所有離子，掃描元素質量數范圍從6到260，並通過高速雙通道分離後的離子進行檢測，直接測定的濃度范圍從10^-12到10^-6。因此，與傳統無機分析技術相比，ICP-MS技術提供了最低的檢出限、最寬的可測濃度范圍，具有干擾最少、分析精密度高、分析速度快、可進行多元素同時測定以及可提供精確的同位素信息等分析特性。

ICP-MS的譜線簡單，檢測模式靈活多樣，主要應用有：①通過譜線的質荷之比進行定性分析；②通過譜線全掃描測定所有元素的大致濃度范圍，即半定量分析，不需要標准溶液，多數元素測定誤差小於20%；③用標准溶液校正而進行定量分析，這是在日常分析工作中應用最為廣泛的功能；④利用ICP-MS測定同位素比值。

在礦物研究方面的應用有：礦物稀土、稀散以及痕量、超痕量元素分析；鉑族元素分析；溴、碘等非金屬元素的分析；同位素比值分析；激光剝蝕固體微區分析等。

6.穆斯堡爾譜

穆斯堡爾譜為一種核γ射線共振吸收譜。產生這種效應的約有40多種元素、70多種同位素。目前得到廣泛應用的是⁵⁷Fe和¹¹⁹Sn。

圖24-5 某透閃石石棉的穆斯堡爾圖譜

由於地殼中鐵的分布相當廣泛，很多礦物都含鐵，因此鐵的穆斯堡爾譜已成為礦物學研究中一個重要課題。應用這種方法可以測定晶體結構中鐵的氧化態、配位以及在不同位置上的分布等。圖24-5 為某一透閃石石棉的穆斯堡爾譜，圖中顯示了 Fe²⁺離子在兩種八面體配位位置M₁和M₂中的分配情況，AA′雙峰表示M₁位的Fe²⁺，CC′雙峰表示M₂位的Fe²⁺。

穆斯堡爾譜技術可鑒定鐵、錫礦物種類；確定礦物中鐵、錫的氧化態（如 Fe³⁺，Fe²⁺含量及比值）、電子組態（如低自旋、高自旋）、配位狀態及化學鍵；確定鐵、錫離子的有序度、類質同象置換及含鐵、錫礦物的同質多象變體；進而探討不同溫壓下礦物的相轉變過程。

穆斯堡爾技術目前還不太成熟，通常要求低溫工作條件，可測的元素種類不多，譜線解釋理論也不夠完善，但卻是礦物學研究中一個很有遠景的新技術。

『肆』 礦石中硫的物相分析

方法提要

本分析系統可測定自然硫、硫化物硫和硫酸鹽硫。用Na₂SO₃作溶劑能使自然硫溶解，用碘量法測定之。另稱一份試樣用Na₂CO₃作溶劑浸取硫酸鹽中的硫，用BaSO₄重量法測定。硫化物中的硫由全硫減去自然硫和硫酸鹽的硫而求得。

試劑配製

200g/L Na₂SO₃溶液 現用現配

0.1mol/L I₂標准溶液

100g/L Na₂CO₃溶液

100g/L BaCl₂溶液

分析步驟

（1）自然硫的測定。稱取1.0g試樣於200mL燒杯中，加入100mL 200g/L Na₂SO₃溶液，加熱煮沸1h（經常攪拌，並補加水，使體積保持不變）。取下，冷卻，轉入250mL容量瓶中，以水定容。吸取50mL溶液於250mL錐形瓶中，加入5mL甲醛（2+3），以酚酞為指示劑，用乙酸（1+1）酸化並過量1mL，加入5mL 10g/L澱粉溶液，用0.1mol/L碘標准溶液滴定至藍色為終點，計算自然硫的含量。

（2）硫酸鹽中硫的測定。稱取1.0g試樣於250mL燒杯中，加入100mL 100g/L Na₂CO₃溶液，加熱煮沸1h。用緻密濾紙過濾，殘渣用10g/L的Na₂CO₃溶液洗8次，濾液接入400mL燒杯中，用水稀釋至300mL，以甲基橙為指示劑，用HCl（1+1）中和至紅色再過量3mL，加熱至沸，趕盡CO₂，緩緩加入10mL100g/L的BaCl₂·2H₂O溶液，煮沸2～3min，放置過夜。用緻密濾紙過濾，擦凈燒杯，並以熱水洗至無Cl^-，將沉澱及濾紙轉入瓷坩堝中，低溫灰化後，於800℃灼燒30min，取出，冷卻後稱量，計算硫酸鹽中硫的含量。BaSO₄換算成硫的因數為0.1374。

（3）硫化物中硫的測定。由全硫量減去自然硫及硫酸鹽的硫即可求得硫化物中的硫。全硫的測定可用燃燒滴定法，也可用BaSO₄重量法。

注意事項

大量BaSO₄存在時，用Na₂CO₃浸取不完全，故對測定含重晶石試樣的硫酸根，可將試樣在850℃（由低溫到高溫）灼燒30min，使自然硫及硫化物的硫氧化除去。然後用Na₂CO₃熔融後分離進行測定殘留的總硫，即為硫酸鹽的硫。

『伍』 礦渣中硫的檢驗方法

庫侖儀

LC-2、6 通用微機庫侖儀（硫氯分析儀）的詳細資料： LC-2、6 系列通用微機庫侖儀（硫氯分析儀） 儀器採用動態庫侖法原理，當樣品在轉化管中燃燒發生氧化還原反應，由載氣帶入滴定池中滴定，測量電解滴定過程中所消耗的電量，依據法拉第定律，可得樣品的硫氯含量。 廣泛應用於石油、石油化工、醫葯、衛生、環保、煤炭、地質、冶金、商檢、質檢、學校等生產、科研、監測領域中樣品的總硫或總氯含量分析。 [1] 應用標准：符合SH/T 0253、SH/T 0254、SH/T 0222、ASTM D3120、ASTM D3246等標准。 一、儀器特點：引用計算機控制，採用Windows中文操作平台，顯示分析過程，列印譜圖和測量結果，同時可根據要求將參數結果存檔，長期保存數據。 二、技術指標： 1、測量范圍：S：0.1mg/L～1000mg/L Cl：0.2mg/L～10000mg/L 2、檢測下限：S：0.1mg/L S：0.2mg/L 3、重復性誤差：含量＜1mg/L時 ＜50% 含量＜1mg/L～10mg/L時 ＜10% 含量＞10mg/L時 ＜5% 4、控溫范圍：室溫～1000℃ 5、控溫精度：±2℃ 6、冷卻方式：風冷 7、可測樣品狀態：固體、液體、氣體（配相應進樣器） 8、儀器成套性：主機（放大器）、溫控（裂解）系統、攪拌器、進樣器、計算機（含操作軟體）、列印機等