1. 任務鈷精礦中鈷的測定
——電位滴定法
任務描述
鈷礦石中含鈷量根據礦床和礦種不同含量高低不均。對於高含量鈷的測定，目前主要採用滴定法。常用的有EDTA滴定法和氧化還原電位滴定法。由於電位滴定法具有干擾因素少、快速、准確和容易掌握等優點，被廣泛採用於測定高含量鈷。本任務旨在通過實際操作訓練，學會用酸分解法對試樣進行分解，並使用鐵氰化鉀電位滴定法測定鈷含量；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、儀器與試劑准備
（1 ）儀器：ZD-2型自動電位滴定計；帶雙電極：鉑電極、鎢電極。
（2）HCl（AR）、HNO3（AR）。
（3）氯化銨（工業級，使用前先檢驗）。
（4）氨水-檸檬酸銨混合液：稱取檸檬酸銨50g溶於水中，加氨水350mL，水定容1000mL，充分搖勻。
（5）鐵氰化鉀標准溶液：稱取鐵氰化鉀20g，溶於1000mL水中，干過濾，貯存於棕色瓶中，備用。
（6）鈷標准溶液（ρ（Co）＝3.00mg/mL）：准確稱取純金屬鈷（≥99.98%）3.0000g置於200mL燒杯中，吹入少量水，緩緩加入硝酸（AR）15mL，停止劇烈反應後，加熱完全溶解，加少量水煮沸，冷卻，移入1000mL容量瓶中，水定容，搖勻。
二、分析步驟
（1）樣品處理：於乾燥的稱量瓶中，准確平行稱取鈷精礦樣品1g，用少量水轉移樣品於150mL燒杯中，滴加10mL HCl、10mL HNO3，蓋上表面皿，於電爐上加熱溶解完全後，取下稍冷，用水吹洗杯壁及表面皿，加熱煮沸，冷卻後移入100mL容量瓶中，以水定容，搖勻。
（2）鐵氰化鉀標准溶液的標定：准確移取鐵氰化鉀溶液20.00mL，平行取三份，分別置於250mL燒杯中，加5g NH4Cl，80mL氨水-檸檬酸銨混合溶液，放一枚塑料封閉的攪拌鐵棒於滴定的燒杯中，將該燒杯置於電位滴定儀上，開動攪拌器，校正儀器的零點、終點後，開始進行滴定，用鈷標准溶液滴定至突躍終點（零點7.0，終點9.5 ）。
按下式計算K值：
岩石礦物分析
式中：V1為加入鐵氰化鉀標准溶液的體積，mL；V為滴定時消耗鈷標准溶液的體積，mL。
（3）樣品測定：用滴定管准確滴入一定量的鐵氰化鉀溶液若干毫升（平行取三份），分別置於250mL燒杯中，加5g NH4Cl，80mL氨水-檸檬酸銨混合溶液，放一枚塑料封閉的攪拌鐵棒於滴定的燒杯中，將該燒杯置於電位滴定儀上，開動攪拌器，校正儀器的零點、終點後，准確平行移取上述樣品處理好的溶液10.00～20.00mL，開始進行滴定，用鈷標准溶液返滴定至突躍終點（零點7.0，終點9.5 ）。
三、分析結果的計算
岩石礦物分析
式中：w（Co）為鈷的質量分數，%；V1為加入鐵氰化鉀標准溶液的體積，mL；V2為滴定時消耗鈷標准溶液的體積，mL；K為每毫升鐵氰化鉀標准溶液相當於鈷標准溶液的體積，K值在1.01～1.05；m為稱取試樣的質量，g；MMn為試樣中錳含量，%；1.07為鈷與錳的原子量之比。
四、質量表格填寫
任務完成後，填寫附錄一質量表格3、4、5。
任務分析
一、電位滴定法測定鈷精礦中的鈷含量基本原理
本方法是在氨性溶液中，加入一定量的鐵氰化鉀，將Co（Ⅱ）氧化為Co（Ⅲ），過量的鐵氰化鉀用硫酸鈷溶液滴定，按電位法確定終點。其反應式如下：
岩石礦物分析
Ni、Zn、Cu（Ⅱ）和As（Ⅴ）對本法無干擾。Fe（Ⅱ）和As（Ⅲ）干擾測定，可在分解試樣時，氧化至高價而消除其影響。
二、空氣與鐵的干擾與消除
空氣中的氧能把Co（Ⅱ）氧化成Co（Ⅲ），大量鐵的存在能加速這一反應。為防止生成大量氫氧化鐵而吸附鈷，須加入檸檬酸銨配合鐵。一次加入過量的鐵氰化鉀，用返滴定法可消除空氣的影響。
三、錳的干擾與消除
Mn（Ⅱ）在氨性溶液中被鐵氰化鉀氧化為Mn（Ⅲ），因此當Mn（Ⅱ）存在時，本法測得的結果系鈷、錳合量。應預先用硝酸-氯酸鉀將錳分離後，再用電位滴定法測定鈷。或在含氟化物的酸性溶液中，用高錳酸鉀預先滴定Mn（Ⅱ）為Mn（Ⅲ），由於氟化物與Mn（Ⅲ）生成穩定的配合物，所以反應能定量的進行。然後再在氨性溶液中用鐵氰化鉀測定鈷。
有的資料認為可加入甘油和六偏磷酸鈉以消除鐵、空氣中的氧及一定量錳的干擾，鈷含量在10mg以上時，10mg以下的錳不影響測定。
四、有機物的干擾與消除
有機物對電位滴定有嚴重干擾，應在分解試樣時，用高氯酸除去。
本法適用於含1% 以上鈷的測定。
實驗指南與安全提示
二價錳在氨性溶液中被鐵氰化鉀氧化成三價錳，所以當二價錳存在時測定結果為鈷錳合量，故必須減去錳的含量（錳含量在0.1% 以上時應減錳，如低於0.1% 可忽略不計）。若試樣中含錳，可按下述手續將錳分離：稱取1～2 g 試樣，置於250mL 燒杯中，加鹽酸15mL，加熱數分鍾。加硝酸10mL，繼續加熱至試樣完全分解並蒸至近干。然後加入硝酸2～3mL，蒸至近干後，加入硝酸10mL、氯酸鉀1g，煮沸5min，用水沖洗杯壁，過濾，並用0.5% 稀硝酸洗滌沉澱8～10次。將濾液蒸至小體積，加入1∶1硫酸10mL，加熱蒸至冒三氧化硫白煙，取下稍冷，加水並煮沸至可溶性鹽類溶解，以下操作與分析手續相同。
Co（Ⅱ）在氨性溶液中，溫度高時會被空氣中的氧所氧化，故滴定溶液溫度應控制在25℃以下。
終點電位的確定：吸取一定量鐵氰化鉀標准溶液，用硝酸鈷或硫酸鈷溶液進行滴定。根據電位值與消耗硝酸鈷或硫酸鈷溶液的體積（mL），畫出滴定曲線，確定終點電位。
每更換一批標准溶液或試劑時，須預先測定終點電位。
環境溫度超過30℃，分析時加入NH4Cl、鐵氰化鉀溶液後應立即加入氨水-檸檬酸銨溶液進行樣品分析滴定。NH4Cl起冷卻溶液溫度的作用，防止Co2＋氧化。
案例分析
江西華鎢贛鈷公司分析測試中心一員工在用電位滴定法測定一鈷精礦中的鈷含量時，從溶解樣品到標定鐵氰化鉀與鈷的滴定度等一系列操作都是按規程的要求進行，在滴定過程中，為了加快測定進度，他在滴定一個樣品的間隙，又在進行下一個樣品的測定準備工作。為此，他用移液管從容量瓶中取出一定體積的含鈷溶液到小燒杯中准備，但沒有加氨水-檸檬酸銨溶液和NH4Cl固體，到實際滴定時才把相關試劑全部加到燒杯中，當滴定結束後計算測定結果時，發現大多數結果有異常，試分析原因。
拓展提高
電位滴定法
一、電位滴定法
電位滴定法是在滴定過程中通過測量電位變化以確定滴定終點的方法。和直接電位法相比，電位滴定法不需要准確的測量電極電位值，因此，溫度、液體接界電位的影響並不重要，其准確度優於直接電位法，普通滴定法是依靠指示劑顏色變化來指示滴定終點，如果待測溶液有顏色或渾濁時，終點的指示就比較困難，或者根本找不到合適的指示劑。電位滴定法是靠電極電位的突躍來指示滴定終點。在滴定到達終點前後，滴液中的待測離子濃度往往連續變化n個數量級，引起電位的突躍，被測成分的含量仍然通過消耗滴定劑的量來計算。
使用不同的指示電極，電位滴定法可以進行酸鹼滴定，氧化還原滴定，配位滴定和沉澱滴定。酸鹼滴定時使用pH玻璃電極為指示電極，在氧化還原滴定中，可以用鉑電極作指示電極。在配位滴定中，若用EDTA 作滴定劑，可以用汞電極作指示電極，在沉澱滴定中，若用硝酸銀滴定鹵素離子，可以用銀電極作指示電極。在滴定過程中，隨著滴定劑的不斷加入，電極電位（E）不斷發生變化，電極電位發生突躍時，說明滴定到達終點。用微分曲線比普通滴定曲線更容易確定滴定終點。
如果使用自動電位滴定儀，在滴定過程中可以自動繪出滴定曲線，自動找出滴定終點，自動給出體積，滴定快捷方便。
進行電位滴定時，被測溶液中插入一個參比電極，一個指示電極組成工作電池。隨著滴定劑的加入，由於發生化學反應，被測離子濃度不斷變化，指示電極的電位也相應地變化。在等當點附近發生電位的突躍。因此測量工作電池電動勢的變化，可確定滴定終點。
二、電位滴定裝置
包括滴定管、滴定池、指示電極、參比電極、計數儀表構成。圖4-1是一種自動滴定裝置。
圖4-1 電位滴定裝置
三、電位滴定法如何確定滴定終點
1.E-V曲線法
以加入滴定劑的體積V（mL ）為橫坐標、對應的電動勢E（mV）為縱坐標，繪制E-V曲線，曲線上的拐點所對應的體積為滴定終點。
2.ΔE/ΔV-V曲線
曲線的一部分用外延法繪制，其最高點對應於滴定終點時所消耗滴定劑的體積。
3.Δ2E/ΔV2-V曲線
以二階微商值為縱坐標，加入滴定劑的體積為橫坐標作圖。Δ2E/ΔV2＝0所對應的體積即為滴定終點。
四、電位滴定法的應用及電極的選擇（表4 -1）
表4-1 電位滴定法電極的選擇
五、電位滴定法的特點
電位滴定法較指示劑的容量分析法有許多優越的地方，首先可用於有色或混濁的溶液的滴定；在沒有或缺乏指示劑的情況下，可用此法解決；還可用於濃度較稀的試液或滴定反應進行不夠完全的情況；靈敏度和准確度高，並可實現自動化和連續測定。因此用途十分廣泛。
2. 鈷的檢測方法
鈷的測定方法有原子吸收法、等離子發射光譜法和分光光度法，都可用於水和廢水的常規監測。
3. 原子吸收光譜法測定高濃鈷的分析方法
在酸性條件下[1]，有二氯化硒存在時，用硫氰酸銨與飲用水中的鈷反應生成絡合物，丙酮萃取分離，有機相加熱蒸發丙酮後，加硝酸和過氧化氫消解，再利用基體改進劑技術[2]，自動進樣，石墨爐原子吸收光譜法測定，測定結果滿意，檢出限可達0．47 g·L一 。
1．1 主要儀器與試劑
瓦里安AA-64O型原子吸收分光光度計
熱解石墨管(瓦里安公司)
鈷標准溶液：1．00mg·L (國家標准物質中心提供)
鎂一鈀混合基體改進劑：用優級純的硝酸鎂和硝酸鈀配製成600~g·L 鎂和400~g·L 鈀。水為高純水，其餘試劑為優級純。
1．2 儀器工作條件
波長240．7nm，光譜通帶寬度0．2nm，燈電流7mA，氘燈扣背景，進樣體積3O l，原子化階段停氣。
1．3 試驗方法
移取飲用水250ml，加濃鹽酸5．OOml，300g·L 二氯化硒溶液1．OOml，混勻加固體硫氰酸銨0．020g，丙酮30．OOml，振搖5min，靜止分層，將有機相轉移至50ml燒杯中，加熱蒸發丙酮，待丙酮蒸發後，加硝酸(1+3)10．OOml，加過氧化氫溶液1．OOml，加熱濕式消解，水樣澄清後，放冷，加混合基體改進劑1．OOml，並用硝酸(O．1+99．9)定容至25ml，上機自動進樣測定。
2．2 石墨爐測定條件選擇
2．2．1 基體改進劑的作用和用量
試驗證明，添加鎂一鈀混合基體改進劑，鈷的最高允許灰化溫度明顯提高，在改變混合基體改進劑用量時，選擇加入混合基體改進劑1．OOml時，鈷的吸光度達到恆定。
2．2．2 灰化和原子化溫度的選擇
在選定的條件下，採用30．O0／lg·L 鈷溶液，進樣體積3O l時，經試驗，灰化溫度、原子化溫度可分別選擇1450℃和2500℃ 。
2．3 干擾試驗和二氯化硒的作用
試驗證明，水樣中的Fe。+與SCN一易反應生成Fe(SCN)；一，水樣中的Cu2+濃度高時，也生成硫氰酸銅，它們都影響鈷的測定。而在水樣中加入二氯化硒溶液能將Fe、Cu。+還原為低價的離子，為消除影響，選擇加入300g ·L 二氯化硒溶液1．00ml。
按試驗方法測定3．00／lg·I 鈷，以下離子不幹擾測定，500倍的Fe抖、Cu抖、Zn抖，700倍的K+、Na+、Ca。+、Mg +，50倍的Mn。+、Cd。+、Pb。+、Ni抖。
2．4 校正曲線和檢出限
取鈷標准溶液，用高純水稀成含鈷0．00～5．00／lg·L 標准系列溶液，按試驗方法進行處理和測定，鈷濃度在0．o0～5．00／lg·L 范圍內呈線性關系，相關系數為0．9985，同時按試驗方法進行l1次空白測定，用CL(是一3)一3SA／S(進樣體積為30／A)計算得出檢出限為0．47 g·L －1 。
4. 鈷、鎳的測定
原子吸收光譜法
方法提要
試樣經硝酸、氫氟酸、高氯酸分解，鹽類用鹽酸溶解，製成鹽酸溶液，於原子吸收光譜儀波長240.7nm、232.0nm處，分別測定鈷和鎳。
鈷和鎳的測定范圍為w(Co，Ni)=0.1%～5%。
儀器
原子吸收光譜儀。
試劑
鹽酸。
硝酸。
氫氟酸。
高氯酸。
過氧化氫。
鈷標准儲備溶液ρ(Co)=0.50mg/mL稱取0.5000g金屬鈷(質量分數>99.99%)，置於250mL燒杯中，加20mL(1+1)HNO3，蓋上表面皿，加熱溶解，冷卻至室溫，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
鈷標准溶液ρ(Co)=50.0μg/mL移取10.00mL鈷標准儲備溶液於100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
鎳標准儲備溶液ρ(Ni)=0.50mg/mL稱取0.5000g金屬鎳(質量分數>99.99%)，置於250mL燒杯中，加20mL(1+1)HNO3，蓋上表面皿，加熱溶解，冷卻至室溫，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
鎳標准溶液ρ(Ni)=50.0μg/mL移取10.00mL鎳標准儲備溶液(0.50μg/mL)於100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
錳基體溶液ρ(Mn)=10.0mg/mL稱取5.00g高純金屬錳，置於250mL燒杯中，加50mL(1+1)HCl，加熱溶解，冷卻至室溫，移入500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
鐵基體溶液ρ(Fe)=10.0mg/mL稱取7.15g三氧化二鐵(Fe2O3，99.99%，110℃乾燥2h，並於乾燥器中冷卻至室溫)，置於250mL燒杯中，加40mL(2+1)HCl，加熱溶解，冷卻至室溫，移入500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
校準曲線
分別移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL鈷標准溶液(50.0μg/mL)和鎳標准溶液(50.0μg/mL)於100mL容量瓶中，加入2.5mL錳基體溶液、1.5mL鐵基體溶液及10mL(1+1)HCl，用水稀釋至刻度，搖勻。在原子吸收光譜儀上，分別於波長240.7nm和232.0nm處測量鈷和鎳的吸光度。繪制校準曲線。
分析步驟
稱取0.1g(精確至0.0001g)烘乾試樣，按本章77.5銅、鋅的測定的分析步驟分解試樣並製成100mL!(HCl)=5%的分析溶液。視鈷、鎳的含量用全部溶液或分取20.0mL試樣溶液於100mL容量瓶中，補加(1+1)HCl，使溶液的最終酸度為!(HCl)=5%，用水稀釋至刻度，搖勻。以下步驟同校準曲線。
鈷、鎳含量計算公式見式(77.5)。
注意事項
1)若試樣中w(Ni、Co)<0.5%，取全部試樣溶液進行測定;若試樣中w(Ni，Co)>0.5%，可取20.0mL試樣溶液進行測定。由於高含量的錳、鐵對鎳測定有影響，故應在工作曲線中加與試樣相匹配的一定量錳、鐵來消除干擾。
2)硅及鋁在高氯酸存在的情況下對鈷、鎳測定產生負干擾，採用硝酸、氫氟酸、高氯酸分解試樣可消除硅、鋁的干擾。
5. 任務鈷礦石中鈷的測定
——亞硝基-R-鹽光度法
任務描述
礦石中鈷的含量一般較低，經常應用光度法進行測定。鈷的光度法很多，最常用的有亞硝基-R-鹽（亞硝基紅鹽）和2 -亞硝基-1 -萘酚萃取光度法。亞硝基-R-鹽（亞硝基紅鹽）光度法的優點是：在一般情況下不需分離鐵、銅、鎳等元素而直接進行測定；簡便、快速，准確度也較高。本任務旨在通過實際操作訓練，學會光度法測定低含量鈷的原理和適用范圍，掌握分光光度計的正確操作。熟練工作曲線的製作方法，通過工作曲線查找測定樣品中鈷的含量，並正確計算測定結果。
任務實施
一、試劑
（1）硫酸溶液（1＋4）。
（2）硝酸溶液（1＋1）。
（3）氨水溶液（1＋1）。
（4）三氯化鐵溶液（2%，硫酸酸化）。
（5）亞硝基-R-鹽溶液（0.2%），過濾備用。
（6）醋酸鈉溶液（50%，m/V）。
（7）鈷標准溶液：稱取0.5000g 金屬鈷（99.95%），溶於10mL 硝酸（1 ＋1）中，加10mL硫酸（1＋1），加熱至冒三氧化硫濃煙，取下，冷卻，用水吹洗表面皿和杯壁，加30mL水，煮沸，冷卻後移入1 L容量瓶中，用水定容。此溶液含鈷0.5mg/mL。吸取50mL上述溶液於500mL容量瓶中，用水定容。此溶液含鈷50 ug/mL。
二、分析步驟
稱取0.2000～0.5000 g試樣於250mL燒杯中，加15mL鹽酸，加熱溶解數分鍾，再加10mL硝酸（若硅酸鹽含量高時，應加2 g左右的氟化銨），繼續加熱分解，加5mL濃硫酸，加熱蒸至冒大量三氧化硫濃煙，取下冷卻。用水吹洗表皿及杯壁，加50mL水，煮沸溶解鹽類，冷卻後移入100mL容量瓶中，以水定容。
吸取部分溶液（5～20mL）於100mL燒杯中，加水至20mL，加入2～3滴三氯化鐵溶液，滴加氨水至鐵開始出現沉澱，立即滴加硫酸溶液（1 ＋4）至沉澱剛好溶解，加水稀釋至30mL，加10mL醋酸鈉溶液，煮沸，准確加入10mL亞硝基-R-鹽溶液，繼續煮沸2min，加10mL硝酸（1＋1），再煮沸1min，冷卻後移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，與分析樣品同時做空白試驗。用空白溶液為參比液，用10 mm比色皿在波長530 nm處測定溶液的吸光度。
工作曲線繪制：分別取鈷標准溶液0、50μg、100μg、150μg、200μg、250μg、300μg於100mL燒杯中，用水調整至20mL，加入2～3 滴三氯化鐵溶液，滴加氨水至鐵開始出現沉澱，立即滴加硫酸溶液（1＋4）至沉澱剛好溶解，加水稀釋至30mL，加10mL醋酸鈉溶液，煮沸，准確加入10mL亞硝基-R-鹽溶液，繼續煮沸2min，加10mL硝酸（1＋1），再煮沸1min，冷卻後移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。用空白溶液為參比液，用10 mm比色皿在波長530 nm處測定溶液的吸光度。
三、分析結果計算
測定結果按下式計算：
岩石礦物分析
式中：w（Co）為鈷的質量分數，%；m為稱取試樣的質量，g；m1為從工作曲線上查得分取試液溶液中鈷的質量，μg；m0為從工作曲線上查得空白溶液中鈷的質量，μg；V1為分取試液溶液的體積，mL；V為試液溶液的總體積，mL。
四、質量表格填寫
任務完成後，填寫附錄一質量表格3、4、8。
任務分析
亞硝基-R-鹽測定鈷的原理：在 pH ＝5.5～7.0 的醋酸鹽緩沖溶液中，鈷與亞硝基-R-鹽（1-亞硝基-2 萘酚-3，6 -二磺酸鈉）形成可溶性紅色配合物。Cu、Ni、Fe（Ⅱ）均能與亞硝基-R-鹽形成有色配合物，但這些配合物在加硝酸煮沸時即被分解。當測定0.01～0.1mg 時，可允許單獨存在2mg Ni、5mg Cu、8mg Fe（Ⅱ）、0.5mg Cr（Ⅲ）、1mg Cr（Ⅵ）。本法可測定0.001%～1.00% 的Co。
實驗指南與安全提示
對於銅、鉛、鋅礦的試樣可用鹽酸、硝酸分解，並加鹽酸蒸干。對於硅含量高的試樣亦可用硝酸-硫酸-氫氟酸在鉑皿中低溫加熱溶解，待冒盡三氧化硫濃煙後，加少量鹽酸和水溶解鹽類。
當試樣中銅含量高時，可在2%（體積分數）的硫酸酸度下，加10mL 100g/L硫代硫酸鈉，放在電爐上加熱煮沸形成海綿狀銅，使溶液清亮，冷卻，加水定容至100mL。吸取部分澄清溶液。
當存在少量鉻時可加高氯酸蒸發至冒白煙，使Cr（Ⅲ）氧化為Cr（Ⅵ），然後分次加入少量已研細的氯化鈉或鹽酸，使鉻呈氯乙醯（CrO2Cl2）氣體狀態除去。
當測定溶液中的含鎳量為5～15mg時，應加入10mL 4g/L亞硝基-R-鹽溶液；當含鎳量為15～30mg時，應加入15mL 4g/L亞硝基-R-鹽溶液。
顯色溶液放置24h，其吸光度仍無變化。
案例分析
贛州某鈷冶金企業化驗員在檢驗報廢鈷渣時使用亞硝基-R-鹽光度法測定含鈷量，前面的操作過程完全符合操作規程的要求，在進行光度測量時，沒有用試劑空白做對比，而是用蒸餾水做參比，請問測定結果與實際結果有什麼差別？
閱讀材料
鈷
鈷的拉丁文原意就是「地下惡魔」。數百年前，德國薩克森州有一個規模很大的銀銅多金屬礦床開采中心，礦工們發現一種外表似銀的礦石，並試驗煉出有價金屬，結果十分糟糕，不但未能提煉出值錢的金屬，而且使工人二氧化硫等毒氣中毒。人們把這件事說成是「地下惡魔」作祟。在教堂里誦讀祈禱文，為工人解脫「地下惡魔」迫害。這個「地下惡魔」其實是輝鈷礦。1753 年，瑞典化學家格·波朗特（G.Brandt ）從輝鈷礦中分離出淺玫瑰色的灰色金屬，制出金屬鈷。1780 年瑞典化學家伯格曼（T.Bergman）確定鈷為元素。
自然界已知含鈷礦物近百種，但沒有單獨的鈷礦物，大多伴生於鎳、銅、鐵、鉛、鋅、銀、錳等硫化物礦床中，且含鈷量較低。全世界已探明鈷金屬儲量148 萬噸，中國已探明鈷金屬儲量僅47萬噸。分布於全國24個省（區），其中主要有甘肅、青海、山東、雲南、湖北、青海、河北和山西。這七個省的合計儲量佔全國總保有儲量的71%，其中以甘肅儲量最多，佔全國的28%。此外，安徽、四川、新疆等省（區）也有一定的儲量。
鈷礦物的賦存狀態復雜，礦石品位低，所以提取方法很多而且工藝復雜，回收率較低。鈷礦的選礦一般是將鈷礦石通過手選、重選、泡沫浮選可提取到含鈷15%～25% 的鈷精礦。鈷的冶煉一般先用火法將鈷精礦、砷鈷精礦、含鈷硫化鎳精礦、銅鈷礦、鈷硫精礦中的鈷富集或轉化為可溶性狀態，然後再用濕法冶煉方法製成氯化鈷溶液或硫酸鈷溶液，再用化學沉澱和萃取等方法進一步使鈷富集和提純，最後得到鈷化合物或金屬鈷。
金屬鈷主要用於製取合金。鈷基合金是鈷和鉻、鎢、鐵、鎳組中的一種或幾種製成的合金的總稱。含有一定量鈷的刀具鋼可以顯著地提高鋼的耐磨性和切削性能。含鈷50% 以上的司太立特硬質合金即使加熱到1000℃也不會失去其原有的硬度，如今這種硬質合金已成為含金切削工具和鋁間用的最重要材料。鈷是磁化一次就能保持磁性的少數金屬之一。在熱作用下，失去磁性的溫度叫居里點，鐵的居里點為769℃，鎳為358℃，鈷可達1150℃。含有60% 鈷的磁性鋼比一般磁性鋼的矯頑磁力提高2.5倍。在振動下，一般磁性鋼失去差不多1/3的磁性，而鈷鋼僅失去2%～3.5% 的磁性。因而鈷在磁性材料上的優勢就很明顯。鈷金屬在電鍍、玻璃、染色、醫葯醫療等方面也有廣泛應用。用碳酸鋰與氧化鈷製成的鈷酸鋰是現代應用最普遍的高能電池正極材料。鈷還可能用來製造核武器，一種理論上的原子彈或氫彈，裝於鈷殼內，爆炸後可使鈷變成致命的放射性塵埃。
拓展提高
鈷的物相分析
鈷礦石物相分析，通常只測定硫化物鈷、氧化物鈷以及難溶礦脈中的鈷。用溴溶液分解黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等硫化礦物，以測定硫化物鈷。再採用鹽酸-鹽酸羥胺溶液分解赤鐵礦、錳礦、針鐵礦等氧化礦物，以測定氧化物鈷。用王水溶解殘渣，以測定難溶脈石中的鈷。
鈷礦石物相分析流程
一、試劑
（1）溴溶液：稱取溴化鈉50g，溶於800mL水中，移入1000mL容量瓶中。加入液體溴，劇烈搖動至有少量溴不溶為止，用水稀釋至刻度。再劇烈搖動至有少量溴不溶為止。
（2）鹽酸-鹽酸羥胺溶液：取鹽酸羥胺25g，溶於少量水中。加鹽酸300mL，用水稀釋至1000mL。
二、分析手續
硫化物鈷的測定：稱取0.5g試樣，置於150mL錐形瓶中。加溴溶液50mL，加蓋，在80～100℃水浴上保溫2 h。取下蓋子，將錐形瓶移到電熱板上煮沸數分鍾，趕去剩餘溴。取下，稍冷後用雙層定性濾紙過濾，用水洗滌錐瓶及殘渣4～5次，濾紙及殘渣放回原錐瓶中留待測定氧化物鈷和難溶脈石中的鈷。
視鈷的含量：取部分或全部濾液，加磷酸數毫升，置電熱板上加熱蒸發至剩有0.5～1mL溶液，以下用亞硝基-R-鹽光度法進行顯色，測定。
氧化物鈷的測定：將浸取硫化物鈷後的殘渣及濾紙置於原錐形瓶中，加入鹽酸-鹽酸羥胺溶液70mL，加蓋，在沸水浴上保溫2 h。取下過濾，用水洗滌錐瓶及殘渣6～8次。
視鈷的含量：取部分或全部濾液，加硝酸數毫升，置電熱板上加熱蒸發至剩有0.5～1mL溶液，以下用亞硝基-R-鹽光度法進行顯色，測定。
難溶脈石中鈷的測定：將浸取氧化物鈷後的殘渣及濾紙移入瓷坩堝內，低溫灰化後，移入150mL燒杯中，加氟化銨少許，用王水分解。按亞硝基紅鹽比色法測定難溶脈石中的鈷。
6. 誰知道電鍍鎳鐵鈷合金中鎳、鐵、鈷含量如何測定跪求具體分析方法和原理！
因屬於同系物，鐵 鈷 鎳的溶液 通常採用原子吸收光譜法(AAS)和吸光光度法測定這3種元素在混合溶液中的含量,一次只能測定一種元素，比較麻煩，你可以到中國知網上邊看看有沒有這方面的設備和儀器更新的，測量這個東西的設備，在石油行業比較流行，他們要測量石油中的鐵 鈷 鎳 鉛的含量，也是用這個方法測的，其他的化學滴定方法沒聽說過，從理論上講估計是不可行的，因為3者表現的形式很像。至於鍍層中的鐵 鈷 鎳 含量，下邊的2位仁兄說的方法也很有道理，鐵鎳鍍層中鐵鎳組成的紫外-可見分光光度分析法》見《分析測試學報》 2002年03期 青島大學和北大研究報告里邊也提到了這個方面的測試方法，你可以去看看，下邊的是該方法的出處，由於是別人的作品，我也不好意思公開內容，你自己去看看吧，很多地方都會給你很大的幫助的
7. 任務鈷產品中雜質元素的測定
——原子發射光譜法
任務描述
鈷產品中雜質元素的測定，單項分析方法有光度分析法和儀器分析法。對於產品而言，由於需要分析的元素比較多，而且含量低，同時需要考慮基體對測定結果的影響，比較理想的測定方法是利用發射光譜法，在標准樣品中加入相當量的基體物質抵消基體對測定結果的影響，在合適的條件下，一次分析可以同時測定多個元素，可以對大批量的產品同時測定。通過本次任務的學習，掌握用發射光譜法測定鈷系列產品中微量元素含量的方法，能夠根據測定結果報出樣品的分析結果。
任務實施
一、試樣的處理
（1 ）草酸鈷：取5 g試樣於50mL瓷坩堝中，加入10mL左右的超純硝酸，輕輕搖散至均勻，置低溫電爐中加熱，蒸發至干轉變成氧化鈷，驅盡氧化氮，轉入750℃馬弗爐灼燒半小時，取出冷卻至室溫，用瑪瑙研缽研成粉末狀備用。
（2 ）碳酸鈷：取5 g試樣於50mL瓷坩堝中，加入10mL左右的超純硝酸，輕輕搖散至均勻，置低溫電爐中加熱，蒸發至干變黑，驅盡氧化氮，轉入750℃馬弗爐灼燒半小時，取出冷卻至室溫，用瑪瑙研缽研成粉末狀備用。
（3 ）精製氧化鈷：取5 g試樣於50mL瓷坩堝中，加入10mL左右的超純硝酸，輕輕搖散至均勻，置低溫電爐中加熱，蒸發至干，驅盡氧化氮，轉入750℃馬弗爐灼燒半小時，取出冷卻至室溫，用瑪瑙研缽研成粉末狀備用。
（4）金屬鈷粉：取2g試樣於50mL瓷坩堝中，吹少許水分散試樣，沿坩堝內壁加入超純硝酸，待劇烈反應稍緩，再慢慢加入硝酸至反應不再劇烈發生，置低溫電爐上加熱蒸干，驅盡氧化氮至不再冒濃煙，轉入750℃馬弗爐灼燒半小時，取出冷卻，研磨後備用。
（5 ）氧化亞鈷：取5 g試樣於50mL瓷坩堝中，直接放入750℃馬弗爐灼燒半小時，取出冷卻，研磨後備用。
（6）四氧化三鈷：取5g試樣於50mL瓷坩堝中，直接放入750℃馬弗爐灼燒半小時，取出冷卻，研磨後備用。
（7 ）氯化鈷：取5 g試樣於50mL瓷坩堝中，加入10mL左右的超純硝酸，輕輕搖散均勻，置低溫電爐中加熱，蒸發至干轉變成氧化鈷，驅盡氧化氮，轉入750℃馬弗爐灼燒半小時，取出冷卻至室溫，用瑪瑙研缽研成粉末狀備用。
二、儀器與試劑
（1）德國PGS-II型攝譜儀、光柵651條/mm、三透鏡照明系統、映譜儀。
（2）測微光度計MD-100、SPI-A半自動測光儀。
（3）感光板：天津紫外I型。
（4）試樣電極Ф6mm×300mm，車製成Ф3.5mm×6mm杯型電極；上電極Ф2mm×10 mm圓錐形石墨電極。
（5）試劑：
①氧化鈷標准見下表4-2
表4-2 鈷標准雜質元素含量表（%）
②氧化鎵：光譜純
③碳粉
④無水乙醇
⑤碳酸鋰：光譜純
⑥硝酸：超純
⑦顯影液、定影液
——顯影液配方：
A液：700mL水（35℃～45℃）＋2g米吐爾＋52g無水Na2SO3＋對苯二酚10g→加水至1000mL。
B液：700mL水（35℃～45℃）＋40g無水Na2CO3＋2g溴化鉀→加水至1000mL。
配製溶液A時，試劑必須按米吐爾→無水Na2SO3→對苯二酚的次序加入，且每種試劑完全溶解之後才能加入下一種試劑。
顯影時將等量的A、B液混合成顯影液。
——定影液配方：
650mL水（35℃～45℃）＋240g海波＋15g無水亞硫酸鈉＋15mL冰醋酸（98%）＋7.5 g硼酸＋15 g鉀明礬→加水至1000mL。
配製方法與配顯影液A一樣。
⑧緩沖劑：以氧化鎵∶碳酸鋰∶碳粉＝0.6∶10.4∶89的比例稱取各試劑，於瑪瑙研缽中反復加無水酒精充分研磨並烘乾備用。
三、操作步驟
1.壓樣
按緩沖劑∶試樣＝1∶2稱樣，混合一起研磨15min，達到細而均勻，再壓入Φ3.5mm×6 mm石墨電極中，按三標准試樣法攝譜。
標准與試樣同處理。
2.工作條件
（1）GS-Ⅱ光柵攝譜儀條件：狹縫寬0.009mm，遮光板3.2mm，極距3mm。
（2）攝譜條件：（陽極激發）電流12A，電壓300V，曝光時間21s，陽極為試樣電極，陰極為上電極（碳棒）。
（3）感光板：天津紫外Ⅰ型。
3.暗室處理
顯影液溫度：18℃～20℃，時間3min。
定影液溫度：18℃～20℃，時間按感光板使用說明書處理。
4.測量
MD-100測微光度計、P標尺、SPI-A半自動測光儀。
四、分析線對及計算
1.分析線對（表4-3 ）
表4-3 分析線對
續表
註：1Å＝0.1nm。
2.計算
從ΔP-lgC工作曲線上查出對應數據，再根據各產品的換算系數得出雜質元素的含量。
五、各產品換算系數
（1）草酸鈷：自製氧化鈷標准÷ 2.28。
（2）碳酸鈷：自製氧化鈷標准÷ 1.62或以草酸鈷標准含量×1.5。
（3）精製氧化鈷：自製氧化鈷標准×1。
（4）金屬鈷粉：自製氧化鈷標准×1.36。
（5）氧化亞鈷：自製氧化鈷標准×1.07。
（6）四氧化三鈷：自製氧化鈷標准×1。
（7）氯化鈷：自製氧化鈷標准÷ 3.04。
六、質量表格填寫
任務完成後，填寫附錄一質量表格3、4、9。
任務分析
一、原子發射光譜法原理
原子發射光譜法（AES），是利用原子或離子在一定條件下受激而發射的特徵光譜來研究物質化學組成的分析方法。在通常的情況下，原子處於基態。基態原子受到激發躍遷到能量較高的激發態。激發態原子是不穩定的，平均壽命為10-10～10-8s。隨後激發原子就要躍遷回到低能態或基態，同時釋放出多餘的能量，如果以輻射的形式釋放能量，該能量就是釋放光子的能量。因為原子核外電子能量是量子化的，因此伴隨電子躍遷而釋放的光子能量就等於電子發生躍遷的兩能級的能量差，即ΔE＝hν＝hc/λ（式中h為普朗克常數；c為光速；ν和λ分別為發射譜線的特徵頻率和特徵波長）。
根據譜線的特徵頻率和特徵波長可以進行定性分析。常用的光譜定性分析方法有鐵光譜比較法和標准試樣光譜比較法。
二、光譜分析特點
（一）優點
（1）能進行多元素同時測定。
（2）檢出能力好，其絕對檢出限可達10-8～10-9g，相對檢測限可達0.1×10-6～10×10-6。
（3）分析速度快。
（4）應用范圍廣。
（二）缺點
其缺點是儀器價格昂貴，高含量分析的准確度較差，譜線之間干擾較嚴重，對某些非金屬元素，如硫、硒，碲，鹵素等檢出能力較差。由於標准樣品的不易配製及試樣組分變化的影響，這給光譜分析帶來一定困難。
三、定量分析的原理
元素的譜線強度I和它的含量c之間存在著如下的經驗關系式是：
I ＝ acb
式中：a決定於物質的激發和輻射過程中的各項因素；b決定於自吸收，只有在某一固定工作條件下a和b才是常數。將公式兩邊取對數，則：
lgI ＝ blgc ＋lga
上式為光譜定量分析的基本關系式。如果用一系列元素含量不同的標准樣品，在選定的工作條件下激發，並分別測得譜線強度，以lgI為縱坐標，以lgc為橫坐標，繪制工作曲線，即可進行定量分析。
內標法是選一條分析元素的靈敏線作分析線，選基體元素（或外加一定量的內標元素）的一條譜線作內標線，組成分析線對。通過測量分析線對的相對強度進行光譜定量分析。
最常用的光譜定量分析法為三標准試樣法。此法是在每次分析時，在同一塊感光板上，拍攝試樣及一系列不同含量的標准樣品的光譜。其中標准樣品數目不得少於三個，實際工作中常用4～7個標准樣品。其分析過程為：先測每個標准樣品光譜中分析線及內標線的黑度值S，計算分析線對的黑度差ΔS，以ΔS為縱坐標，以標准樣品中分析元素含量的對數lgc1為橫坐標繪制工作曲線。再測量試樣光譜中分析線和內標線的黑度值S，算出黑度差ΔS，從工作曲線上求出lgcx，查反對數即得出分析元素的含量cx，為了提高分析的准確度，每一樣各拍攝三次光譜，取待測元素分析線對黑度差的平均值。
在選擇內標元素及分析線對時，必須考慮以下幾個問題：
（1）內標元素含量應不隨分析元素含量的變化而變化。標樣和試樣中內標元素的含量必須相同。
（2）內標元素與分析元素的揮發性應該相似，避免分餾效應影響結果再現性。
（3）分析元素與內標元素應具有相近的電離電位和激發電位。
（4）分析線與內標線的波長距離應盡量靠近，並處於相同的背景中。
在實際工作申，選擇完全合乎要求的分析線對是不容易的，通常只是近似地滿足要求。因此，即使採用了內標法進行分析，也要嚴格控制一系列光譜分析條件，以避免由於外界條件變化而影響分析准確度。
實驗指南與安全提示
試樣處理時，要充分搖勻，電爐溫度不宜過高，以防濺跳。
試樣與緩沖劑研磨時，用力要均勻，時間要充分。
壓樣時必須壓緊；攝譜時上、下電極一定要對齊。
顯影、定影溫度嚴格執行。
定影後，水洗自然晾乾或遠距離紅外燈烘乾，避免光板膠面發生流動、變形。
拓展提高
氧化鈷的生產工藝流程介紹
鈷礦用球磨機粉碎到粒度約-100目大小後，將礦漿打到溶解槽，用硫酸或鹽酸溶解後壓濾，將濾液加熱，往熱溶液中加入碳酸鈉、硫化鈉、氟化鈉、硫代硫酸鈉等化工原料作為除雜劑，除去溶液中的大量的銅、鐵、鈣、鎂、鉛、鋅等雜質。少量的雜質隨溶液進入下一道工序，利用P204（磷酸二異辛酯）作萃取劑，將鈷、鎳與銅鐵等雜質元素分離，萃取液用稀鹽反萃（洗脫），鈷、鎳進入水相中，將含鈷、鎳溶液送入含P507（2-乙基己基磷酸-2 -乙基己基酯）的萃取槽進行鈷鎳分離。含鎳溶液作為副產品生產硫酸鎳，含鈷溶液經濃縮達到規定的濃度後用鹽酸反萃，生成氯化鈷溶液，用草酸銨沉澱鈷，轉化為草酸鈷沉澱，將沉澱物乾燥後以草酸鈷形式作為產品使用。草酸鈷經高溫煅燒後生成氧化鈷，經氫氣還原後製成鈷粉。經鈷鎳分離後的鈷溶液，如果用硫酸溶液洗脫，可製成硫酸鈷產品，用醋酸洗脫可製成醋酸鈷，氯化鈷溶液用碳酸鈉沉澱可製成碳酸鈷，用於生產鈷粉、氧化亞鈷或四氧化三鈷。