1. 鈣、鎂、錳的測定
60.2.5.1 EDTA容量法測定鈣
方法提要
將過濾分離鋯(鉿)的濾液,以硝酸和高氯酸加熱蒸發冒煙,破壞有機物。用鹽酸溶解,氫氧化銨中和,澄清過濾,濾液用於測定鈣、鎂、錳,沉澱用於測定鐵、鈦、鋁、稀土和釷。
方法適用於鋯鈦砂、鋯英石中鈣的測定。
試劑
氫氧化鉀。
硝酸。
高氯酸。
鹽酸。
氫氧化銨。
三乙醇胺。
氫氧化鉀溶液(200g/L)。
糊精溶液(50g/L)。
氧化鈣標准溶液ρ(CaO)=2.00mg/mL稱取1.7848g的基準碳酸鈣(105~110℃乾燥至恆量),置於250mL燒杯中,蓋上表面皿,加少量(5+95)HCl至完全溶解,煮沸除去二氧化碳,冷卻後移入500mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。
EDTA標准溶液c(EDTA)≈0.01mol/L稱取3.8gEDTA於250mL燒杯中,加入200mL水,稍加熱溶解,冷卻後,轉入1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。
標定:移取20.00mLCaO標准溶液於250mL錐形瓶中,用水稀釋至100mL,加入5mL糊精溶液,攪勻,加入5mL(1+2)三乙醇胺,加入10~15mLKOH溶液(此時pH>12.5),加入少許鈣黃綠素指示劑,在黑色背景下,用EDTA標准溶液滴定至綠色熒光突然消失即為終點,計算EDTA標准溶液對CaO的滴定度T(mg/mL)。
分析步驟
將60.2.2.1苦杏仁酸重量法中過濾分離鋯(鉿)的濾液,加熱蒸發至近干,加入20mLHNO3和5mLHClO4,再加熱蒸發至冒濃煙,破壞有機物,如有機物破壞不完全,應補加10~20mLHNO3,繼續加熱冒盡白煙,冷卻,加3~5mL(1+1)HCl溶解鹽類,用水稀釋至50mL,加熱,用氫氧化銨中和至具顯著氨味,煮沸,取下,檢查如無氨味,可補加數滴氫氧化銨,澄清過濾,用含數滴氫氧化銨的水洗滌沉澱7~8次,沉澱用於測定鐵、鈦、鋁、稀土和釷。濾液轉入100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻,用於測定鈣、鎂、錳。
分取40.0mL溶液於250mL錐形瓶中,用水稀釋至100mL,加入5mL糊精溶液,攪勻,加入5mL(1+2)三乙醇胺溶液,加入10~15mLKOH溶液(此時pH>12.5),加入少許鈣黃綠素指示劑,在黑色背景下,用EDTA標准溶液滴至綠色熒光突然消失即為終點。
試樣中氧化鈣含量的計算參見式(60.3)。
注意事項
對於鎂相對較低的樣品,可不必加糊精。
60.2.5.2 EDTA容量法(差減法)測定鎂
方法提要
將過濾分離鋯(鉿)、鐵、鈦、鋁、稀土和釷的濾液,用酸性鉻藍K-萘酚綠B混合指示劑,EDTA滴定法測定鈣鎂合量,差減法得到鎂的含量。
方法適用於鋯鈦砂、鋯英石中鎂的測定。
試劑
三乙醇胺。
酒石酸鉀鈉(100g/L)。
氫氧化銨-氯化銨緩沖溶液pH≈10。
EDTA標准溶液c(EDTA)=0.01mol/L配製及標定參見60.2.5.1。
酸性鉻藍K-萘酚綠B固體混合指示劑。
分析步驟
吸取40.0mL60.2.2.1苦杏仁酸重量法中過濾分離鋯(鉿)的濾液,置於250mL錐形瓶中,用水稀釋至100mL,加入1mL酒石酸鉀鈉溶液、5mL(1+2)三乙醇胺和15~20mLNH4OH-NH4Cl緩沖溶液,再加入0.1g酸性鉻藍K-萘酚綠B固體混合指示劑,用0.01mol/LEDTA標准溶液滴定至溶液由紫紅色變為藍綠色即為終點。此為鈣鎂合量消耗的EDTA標准溶液。
按下式計算試樣中氧化鎂的含量:
岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析
式中:w(MgO)為氧化鎂的質量分數,%;T為EDTA標准溶液對氧化鈣的滴定度,mg/mL;V1為分取試樣溶液體積,mL;V2為滴定氧化鈣消耗EDTA標准溶液體積,mL;V3為滴定鈣鎂合量消耗EDTA標准溶液體積,mL;V為試樣溶液總體積,mL;m為稱取試樣的質量,g;24.305為鎂的相對原子質量;40.078為鈣的相對原子質量。
60.2.5.3 高錳酸鹽光度法測定錳
方法提要
將過濾分離鋯(鉿)的濾液,在硫酸和磷酸的介質中,以高碘酸鉀氧化二價錳成紫紅色的高錳酸鹽,藉以用光度法測定錳。
方法適用於鋯鈦砂、鋯英石中錳的測定。測定范圍:0.005×10-2~2×10-2。
儀器
分光光度計。
試劑
高碘酸鉀。
硫酸。
硝酸。
磷酸。
錳標准儲備溶液ρ(Mn)=1.00mg/mL稱取金屬錳0.1000g,置於50mL燒杯中,加10mL(1+1)HNO3和20mL(1+1)H2SO4,加熱溶解並蒸發至冒白煙,稍冷,用少量水洗杯壁,繼續加熱,加入80mL(1+1)H2SO4,冷卻後移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。
錳標准溶液ρ(Mn)=100.0μg/mL移取50mL錳標准儲備溶液,於500mL容量瓶中,加入45mL(1+1)H2SO4、25mLH3PO4,冷卻後用水稀釋至刻度,混勻。
校準曲線
移取含錳0μg、50μg、100μg、200μg、300μg、500μg、800μg、1000μg的標准溶液,分別置於一組100mL燒杯中,各加5mL(1+1)H2SO4、2mLH3PO4,用水調整體積至30~35mL,加0.2~0.4gKIO4,加熱煮沸10~15min,冷卻,分別移入一組50mL容量瓶中,以水稀釋至刻度,混勻。在分光光度計上,用1cm比色皿,以試劑空白作參比,於波長530nm處測量吸光度,繪制校準曲線。
分析步驟
分取10.0mL60.2.2.1苦杏仁酸重量法中過濾分離鋯(鉿)的濾液於100mL燒杯中,加5mL(1+1)H2SO4,加熱至冒白煙;取下稍冷,用少量水洗杯壁,繼續加熱至冒白煙,冷卻,加2mLH3PO4,用水調整體積至30~35mL,加熱溶解鹽類,然後加0.2~0.4gKIO4,加熱煮沸10~15min,冷卻,移入50mL容量瓶中,以水稀釋至刻度,混勻。用1cm比色皿,以試劑空白作參比,於波長530nm處光度法測定。
錳含量的計算參見式(60.4)。
注意事項
1)稀釋用水可用含少量KIO4煮沸放冷的蒸餾水,不宜用去離子水,防止水中含有少量還原物質使分析結果偏低。
2)溶液中有氯離子存在時,可用H2SO4或HClO4冒煙除去:分取10.0mL溶液於100mL燒杯中,加5mLHNO3、4mL(1+1)H2SO4(或1~2mLHClO4),加熱至冒白煙;取下稍冷,用少量水洗杯壁,繼續加熱冒煙至近干,加5mL(1+1)H2SO4和2mLH3PO4,用水調整體積至30~35mL,加熱溶解鹽類,以下分析步驟同上。
3)在硫酸和磷酸溶液中用高碘酸鉀氧化二價錳,硫酸酸度應控制在!=5%~10%,對於含錳量較低的樣品,硫酸酸度應控制在!=5%~6%為宜。
60.2.5.4 原子吸收光譜法測定鈣、鎂、錳
方法提要
試樣經過氧化鈉熔融,熱水浸提,鹽酸酸化後,以原子吸收光譜法測定鈣、鎂、錳。
方法適用於鋯鈦砂、鋯英石中鈣、鎂、錳的測定。
儀器
原子吸收光譜儀。
試劑
過氧化鈉。
鹽酸。
鈣標准溶液ρ(Ca)=1.00mg/mL配製方法參見60.2.5.1。
鎂標准溶液ρ(Mg)=1.00mg/mL稱取3.9180g氯化鎂(優級純,105℃烘乾),溶於1000mL水中,混勻。
錳標准溶液配製方法參見60.2.5.3。
校準曲線
移取含鈣0mg、0.50mg、1.00mg、5.00mg、8.00mg的鈣標准溶液,分別置於一組100mL容量瓶中,以(5+95)HCl稀釋至刻度,混勻。
移取含鎂0mg、0.50mg、1.00mg、5.00mg、8.00mg的鎂標准溶液,分別置於一組100mL容量瓶中,以(5+95)HCl稀釋至刻度,混勻。
移取含錳0mg、0.05mg、0.10mg、0.50mg、1.00mg、3.00mg錳標准溶液,分別置於一組100mL容量瓶中,以(5+95)HCl稀釋至刻度,混勻。
在原子吸收光譜儀上,於波長422.7nm、285.2nm、279.5nm處,依次測量Ca、Mg和Mn的吸光度,繪制各自的校準曲線。
分析步驟
稱取0.05g或0.1g(精確至0.0001g)試樣,置於裝有3gNa2O2的石墨坩堝中,再覆蓋一層Na2O2,在高溫爐中熔融40min,取出,冷卻,置於200mL燒杯中以熱水浸提,煮沸以除去H2O2,用(1+1)HCl酸化,轉入100mL容量瓶中,以(5+95)HCl稀釋至刻度,混勻,以下按校準曲線進行測定。按下式計算試樣中鈣(或鎂、錳)的含量:
岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析
式中:w(B)為鈣(或鎂、錳)的質量分數,%;m1為從校準曲線上查得試樣溶液中鈣(或鎂、錳)的質量,mg;m0為從校準曲線上查得試樣空白溶液中鈣(或鎂、錳)的質量,mg;m為稱取試樣質量,g。
注意事項
1)試液酸化時,應注意防止析出硅酸膠體,以免影響測定。
2)根據待測元素的含量高或低,選擇次靈敏線或靈敏線測定。
2. 用什麼方法檢驗溶液中的錳離子
二硫酸鉀檢驗:取樣在酸性條件下氧化,若出現紫紅色,則裡面會有錳離子。
較穩定,不容易被氧化,也不容易被還原。錳在元素周期表上位於第四周期,第VIIB族,屬於比較活潑的金屬,加熱時能和氧氣化合,易溶於稀酸生成二價錳鹽。
在酸性溶液中,+3價的錳、+5價的錳和+6價的錳均比較容易發生歧化反應。
(2)錳的分析方法有幾種擴展閱讀:
實驗室制備可以用火法制備金屬錳,火法冶煉包括硅還原法(電硅熱法)和鋁還原法(鋁熱法)。
1、鋁還原法(鋁熱法):
鋁熱法採用鋁作還原劑,利用還原氧化錳釋放的化學熱進行冶煉的一種生產金屬錳方法。MnO比熱效果小反應實際上不能進行,最好用四氧化三猛檢驗。
2、硅還原法(電硅熱法):
當採用硅錳與錳礦熔煉時,二氧化錳在1000℃高溫下分解成四氧化三猛和氧氣在熔融爐渣中,四氧化三猛被Si置換分解,MnO最後被Si再還原為金屬錳。用硅(Si)或低碳硅錳還原,發熱量小,必須在電爐內進行。