氧化亚氮中杂质的分析方法

① 原子分光光度计的应用是什么

原子吸收分光光度计
原子吸收光谱仪又称原子吸收分光光度计，根据物质基态原子蒸汽对特征辐射吸收的作用来进行金属元素分析。它能够灵敏可靠地测定微量或痕量元素。

1基本部件
原子吸收分光光度计一般由四大部分组成，即光源（单色锐线辐射源）、试样原子化器、单色仪和数据处理系统（包括光电转换器及相应的检测装置）。
原子化器主要有两大类，即火焰原子化器和电热原子化器。火焰有多种火焰，目前普遍应用的是空气—乙炔火焰。电热原子化器普遍应用的是石墨炉原子化器，因而原子吸收分光光度计，就有火焰原子吸收分光光度计和带石墨炉的原子吸收分光光度计。前者原子化的温度在2100℃～2400℃之间，后者在2900℃～3000℃之间。
火焰原子吸收分光光度计，利用空气—乙炔测定的元素可达30多种，若使用氧化亚氮—乙炔火焰，测定的元素可达70多种。但氧化亚氮—乙炔火焰安全性较差，应用不普遍。空气—乙炔火焰原子吸收分光光度法，一般可检测到PPm级（10-6），精密度1%左右。国产的火焰原子吸收分光光度计，都可配备各种型号的氢化物发生器（属电加热原子化器），利用氢化物发生器，可测定砷（As）、锑（Sb）、锗（Ge）、碲（Te）等元素。一般灵敏度在ng/ml级（10-9），相对标准偏差2%左右。汞(Hg)可用冷原子吸收法测定。
石墨炉原子吸收分光光度计，可以测定近50种元素。石墨炉法，进样量少，灵敏度高，有的元素也可以分析到pg/mL级。

2工作原理
元素在热解石墨炉中被加热原子化，成为基态原子蒸汽，对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。在一定浓度范围内，其吸收强度与试液中被测元素的含量成正比。其定量关系可用郎伯-比耳定律，A= -lg I/I o= -lgT = KCL ，式中I为透射光强度；I0为发射光强度；T为透射比；L为光通过原子化器光程(长度)，每台仪器的L值是固定的；C是被测样品浓度；所以A=KC。
利用待测元素的共振辐射，通过其原子蒸汽，测定其吸光度的装置称为原子吸收分光光度计。它有单光束，双光束，双波道，多波道等结构形式。其基本结构包括光源，原子化器，光学系统和检测系统。它主要用于痕量元素杂质的分析，具有灵敏度高及选择性好两大主要优点。广泛应用于各种气体，金属有机化合物，金属醇盐中微量元素的分析。但是测定每种元素均需要相应的空心阴极灯，这对检测工作带来不便。

3分类
火焰原子化法的优点是：火焰原子化法的操作简便，重现性好，有效光程大，对大多数元素有较高灵敏度，因此应用广泛。缺点是：原子化效率低，灵敏度不够高，而且一般不能直接分析固体样品；
石墨炉原子化器的优点是：原子化效率高，在可调的高温下试样利用率 达100%，灵敏度高，试样用量少，适用于难熔元素的测定。缺点是：试样组成不均匀性的影响较大，测定精密度较低，共存化合物的干扰比火焰原子化法大，干扰背景比较严重，一般都需要校正背景。
应用
原子吸收光谱分析现已广泛用于各个分析领域，主要有四个方面：理论研究；元素分析；有机物分析；金属化学形态分析
1． 理论研究中的应用：
原子吸收可作为物理和物理化学的一种实验手段，对物质的一些基本性能进行测定和研究。电热原子化器容易做到控制蒸发过程和原子化过程，所以用它测定一些基本参数有很多优点。用电热原子化器所测定的一些有元素离开机体的活化能、气态原子扩散系数、解离能、振子强度、光谱线轮廓的变宽、溶解度、蒸气压等。
2． 元素分析中的应用：
原子吸收光谱分析，由于其灵敏度高、干扰少、分析方法简单快速，现巳广泛地应用于工业、农业、生化、地质、冶金、食品、环保等各个领域，目前原子吸收巳成为金属元素分析的强有力工具之一，而且在许多领域巳作为标准分析方法。 原子吸收光谱分析的特点决定了它在地质和冶金分析中的重要地位，它不仅取代了许多一般的湿法化学分析，而且还与X- 射线荧光分析，甚至与中子活化分析有着同等的地位。目前原子吸收法巳用来测定地质样品中70多种元素，并且大部分能够达到足够的灵敏度和很好的精密度。钢铁、合金和高纯金属中多种痕量元素的分析现在也多用原子吸收法。 原子吸收在食品分析中越来越广泛。食品和饮料中的20多种元素巳有满意的原子吸收分析方法。生化和临床样品中必需元素和有害元素的分析现巳采用原子吸收法。有关石油产品、陶瓷、农业样品、药物和涂料中金属元素的原子吸收分析的文献报道近些年来越来越多。水体和大气等环境样品的微量金属元素分析巳成为原子吸收分析的重要领域之一。 利用间接原子吸收法尚可测定某些非金属元素。
3． 有机物分析中的应用：
利用间接法可以测定多种有机物。8- 羟基喹啉(Cu)、醇类(Cr)、醛类(Ag)、酯类(Fe)、酚类(Fe)、联乙酰(Ni)、酞酸(Cu)、脂肪胺(co)、氨基酸(Cu)、维生素C(Ni)、氨茴酸(Co)、雷米封(Cu)、甲酸奎宁(Zn)、有机酸酐(Fe)、苯甲基青霉素(Cu)、葡萄糖(Ca)、环氧化物水解酶(PbO、含卤素的有机化合物(Ag)等多种有机物，均通过与相应的金属元素之间的化学计量反应而间接测定。
4． 金属化学形态分析中的应用：
通过气相色谱和液体色谱分离然后以原子吸收光谱加以测定，可以分析同种金属元素的不同有机化合物。例如汽油中5种烷基铅，大气中的5种烷基铅、烷基硒、烷基胂、烷基锡，水体中的烷基胂、烷基铅、烷基揭、烷基汞、有机铬，生物中的烷基铅、烷基汞、有机锌、有机铜等多种金属有机化合物，均可通过不同类型的光谱原子吸收联用方式加以鉴别和测定。

② 任务钴产品中杂质元素的测定

——原子发射光谱法

任务描述

钴产品中杂质元素的测定，单项分析方法有光度分析法和仪器分析法。对于产品而言，由于需要分析的元素比较多，而且含量低，同时需要考虑基体对测定结果的影响，比较理想的测定方法是利用发射光谱法，在标准样品中加入相当量的基体物质抵消基体对测定结果的影响，在合适的条件下，一次分析可以同时测定多个元素，可以对大批量的产品同时测定。通过本次任务的学习，掌握用发射光谱法测定钴系列产品中微量元素含量的方法，能够根据测定结果报出样品的分析结果。

任务实施

一、试样的处理

（1 ）草酸钴：取5 g试样于50mL瓷坩埚中，加入10mL左右的超纯硝酸，轻轻摇散至均匀，置低温电炉中加热，蒸发至干转变成氧化钴，驱尽氧化氮，转入750℃马弗炉灼烧半小时，取出冷却至室温，用玛瑙研钵研成粉末状备用。

（2 ）碳酸钴：取5 g试样于50mL瓷坩埚中，加入10mL左右的超纯硝酸，轻轻摇散至均匀，置低温电炉中加热，蒸发至干变黑，驱尽氧化氮，转入750℃马弗炉灼烧半小时，取出冷却至室温，用玛瑙研钵研成粉末状备用。

（3 ）精制氧化钴：取5 g试样于50mL瓷坩埚中，加入10mL左右的超纯硝酸，轻轻摇散至均匀，置低温电炉中加热，蒸发至干，驱尽氧化氮，转入750℃马弗炉灼烧半小时，取出冷却至室温，用玛瑙研钵研成粉末状备用。

（4）金属钴粉：取2g试样于50mL瓷坩埚中，吹少许水分散试样，沿坩埚内壁加入超纯硝酸，待剧烈反应稍缓，再慢慢加入硝酸至反应不再剧烈发生，置低温电炉上加热蒸干，驱尽氧化氮至不再冒浓烟，转入750℃马弗炉灼烧半小时，取出冷却，研磨后备用。

（5 ）氧化亚钴：取5 g试样于50mL瓷坩埚中，直接放入750℃马弗炉灼烧半小时，取出冷却，研磨后备用。

（6）四氧化三钴：取5g试样于50mL瓷坩埚中，直接放入750℃马弗炉灼烧半小时，取出冷却，研磨后备用。

（7 ）氯化钴：取5 g试样于50mL瓷坩埚中，加入10mL左右的超纯硝酸，轻轻摇散均匀，置低温电炉中加热，蒸发至干转变成氧化钴，驱尽氧化氮，转入750℃马弗炉灼烧半小时，取出冷却至室温，用玛瑙研钵研成粉末状备用。

二、仪器与试剂

（1）德国PGS-II型摄谱仪、光栅651条/mm、三透镜照明系统、映谱仪。

（2）测微光度计MD-100、SPI-A半自动测光仪。

（3）感光板：天津紫外I型。

（4）试样电极Ф6mm×300mm，车制成Ф3.5mm×6mm杯型电极；上电极Ф2mm×10 mm圆锥形石墨电极。

（5）试剂：

①氧化钴标准见下表4-2

表4-2 钴标准杂质元素含量表（%）

②氧化镓：光谱纯

③碳粉

④无水乙醇

⑤碳酸锂：光谱纯

⑥硝酸：超纯

⑦显影液、定影液

——显影液配方：

A液：700mL水（35℃～45℃）＋2g米吐尔＋52g无水Na₂SO₃＋对苯二酚10g→加水至1000mL。

B液：700mL水（35℃～45℃）＋40g无水Na₂CO₃＋2g溴化钾→加水至1000mL。

配制溶液A时，试剂必须按米吐尔→无水Na₂SO₃→对苯二酚的次序加入，且每种试剂完全溶解之后才能加入下一种试剂。

显影时将等量的A、B液混合成显影液。

——定影液配方：

650mL水（35℃～45℃）＋240g海波＋15g无水亚硫酸钠＋15mL冰醋酸（98%）＋7.5 g硼酸＋15 g钾明矾→加水至1000mL。

配制方法与配显影液A一样。

⑧缓冲剂：以氧化镓∶碳酸锂∶碳粉＝0.6∶10.4∶89的比例称取各试剂，于玛瑙研钵中反复加无水酒精充分研磨并烘干备用。

三、操作步骤

1.压样

按缓冲剂∶试样＝1∶2称样，混合一起研磨15min，达到细而均匀，再压入Φ3.5mm×6 mm石墨电极中，按三标准试样法摄谱。

标准与试样同处理。

2.工作条件

（1）GS-Ⅱ光栅摄谱仪条件：狭缝宽0.009mm，遮光板3.2mm，极距3mm。

（2）摄谱条件：（阳极激发）电流12A，电压300V，曝光时间21s，阳极为试样电极，阴极为上电极（碳棒）。

（3）感光板：天津紫外Ⅰ型。

3.暗室处理

显影液温度：18℃～20℃，时间3min。

定影液温度：18℃～20℃，时间按感光板使用说明书处理。

4.测量

MD-100测微光度计、P标尺、SPI-A半自动测光仪。

四、分析线对及计算

1.分析线对（表4-3 ）

表4-3 分析线对

续表

注：1Å＝0.1nm。

2.计算

从ΔP-lgC工作曲线上查出对应数据，再根据各产品的换算系数得出杂质元素的含量。

五、各产品换算系数

（1）草酸钴：自制氧化钴标准÷ 2.28。

（2）碳酸钴：自制氧化钴标准÷ 1.62或以草酸钴标准含量×1.5。

（3）精制氧化钴：自制氧化钴标准×1。

（4）金属钴粉：自制氧化钴标准×1.36。

（5）氧化亚钴：自制氧化钴标准×1.07。

（6）四氧化三钴：自制氧化钴标准×1。

（7）氯化钴：自制氧化钴标准÷ 3.04。

六、质量表格填写

任务完成后，填写附录一质量表格3、4、9。

任务分析

一、原子发射光谱法原理

原子发射光谱法（AES），是利用原子或离子在一定条件下受激而发射的特征光谱来研究物质化学组成的分析方法。在通常的情况下，原子处于基态。基态原子受到激发跃迁到能量较高的激发态。激发态原子是不稳定的，平均寿命为10^-10～10^-8s。随后激发原子就要跃迁回到低能态或基态，同时释放出多余的能量，如果以辐射的形式释放能量，该能量就是释放光子的能量。因为原子核外电子能量是量子化的，因此伴随电子跃迁而释放的光子能量就等于电子发生跃迁的两能级的能量差，即ΔE＝hν＝hc/λ（式中h为普朗克常数；c为光速；ν和λ分别为发射谱线的特征频率和特征波长）。

根据谱线的特征频率和特征波长可以进行定性分析。常用的光谱定性分析方法有铁光谱比较法和标准试样光谱比较法。

二、光谱分析特点

（一）优点

（1）能进行多元素同时测定。

（2）检出能力好，其绝对检出限可达10^-8～10^-9g，相对检测限可达0.1×10^-6～10×10^-6。

（3）分析速度快。

（4）应用范围广。

（二）缺点

其缺点是仪器价格昂贵，高含量分析的准确度较差，谱线之间干扰较严重，对某些非金属元素，如硫、硒，碲，卤素等检出能力较差。由于标准样品的不易配制及试样组分变化的影响，这给光谱分析带来一定困难。

三、定量分析的原理

元素的谱线强度I和它的含量c之间存在着如下的经验关系式是：

I ＝ ac^b

式中：a决定于物质的激发和辐射过程中的各项因素；b决定于自吸收，只有在某一固定工作条件下a和b才是常数。将公式两边取对数，则：

lgI ＝ blgc ＋lga

上式为光谱定量分析的基本关系式。如果用一系列元素含量不同的标准样品，在选定的工作条件下激发，并分别测得谱线强度，以lgI为纵坐标，以lgc为横坐标，绘制工作曲线，即可进行定量分析。

内标法是选一条分析元素的灵敏线作分析线，选基体元素（或外加一定量的内标元素）的一条谱线作内标线，组成分析线对。通过测量分析线对的相对强度进行光谱定量分析。

最常用的光谱定量分析法为三标准试样法。此法是在每次分析时，在同一块感光板上，拍摄试样及一系列不同含量的标准样品的光谱。其中标准样品数目不得少于三个，实际工作中常用4～7个标准样品。其分析过程为：先测每个标准样品光谱中分析线及内标线的黑度值S，计算分析线对的黑度差ΔS，以ΔS为纵坐标，以标准样品中分析元素含量的对数lgc₁为横坐标绘制工作曲线。再测量试样光谱中分析线和内标线的黑度值S，算出黑度差ΔS，从工作曲线上求出lgc_x，查反对数即得出分析元素的含量c_x，为了提高分析的准确度，每一样各拍摄三次光谱，取待测元素分析线对黑度差的平均值。

在选择内标元素及分析线对时，必须考虑以下几个问题：

（1）内标元素含量应不随分析元素含量的变化而变化。标样和试样中内标元素的含量必须相同。

（2）内标元素与分析元素的挥发性应该相似，避免分馏效应影响结果再现性。

（3）分析元素与内标元素应具有相近的电离电位和激发电位。

（4）分析线与内标线的波长距离应尽量靠近，并处于相同的背景中。

在实际工作申，选择完全合乎要求的分析线对是不容易的，通常只是近似地满足要求。因此，即使采用了内标法进行分析，也要严格控制一系列光谱分析条件，以避免由于外界条件变化而影响分析准确度。

实验指南与安全提示

试样处理时，要充分摇匀，电炉温度不宜过高，以防溅跳。

试样与缓冲剂研磨时，用力要均匀，时间要充分。

压样时必须压紧；摄谱时上、下电极一定要对齐。

显影、定影温度严格执行。

定影后，水洗自然晾干或远距离红外灯烘干，避免光板胶面发生流动、变形。

拓展提高

氧化钴的生产工艺流程介绍

钴矿用球磨机粉碎到粒度约-100目大小后，将矿浆打到溶解槽，用硫酸或盐酸溶解后压滤，将滤液加热，往热溶液中加入碳酸钠、硫化钠、氟化钠、硫代硫酸钠等化工原料作为除杂剂，除去溶液中的大量的铜、铁、钙、镁、铅、锌等杂质。少量的杂质随溶液进入下一道工序，利用P₂₀₄（磷酸二异辛酯）作萃取剂，将钴、镍与铜铁等杂质元素分离，萃取液用稀盐反萃（洗脱），钴、镍进入水相中，将含钴、镍溶液送入含P₅₀₇（2-乙基己基磷酸-2 -乙基己基酯）的萃取槽进行钴镍分离。含镍溶液作为副产品生产硫酸镍，含钴溶液经浓缩达到规定的浓度后用盐酸反萃，生成氯化钴溶液，用草酸铵沉淀钴，转化为草酸钴沉淀，将沉淀物干燥后以草酸钴形式作为产品使用。草酸钴经高温煅烧后生成氧化钴，经氢气还原后制成钴粉。经钴镍分离后的钴溶液，如果用硫酸溶液洗脱，可制成硫酸钴产品，用醋酸洗脱可制成醋酸钴，氯化钴溶液用碳酸钠沉淀可制成碳酸钴，用于生产钴粉、氧化亚钴或四氧化三钴。

③ N2O是什么意思有什么化学性质在哪些方面应用求解

一氧化二氮，无色有甜味气体，又称笑气，是一种氧化剂，化学式N2O，在一定条件下能支持燃烧（同氧气，因为笑气在高温下能分解成氮气和氧气），但在室温下稳定，有轻微麻醉作用，并能致人发笑，能溶于水、乙醇、乙醚及浓硫酸。其麻醉作用于1799年由英国化学家汉弗莱·戴维发现。该气体早期被用于牙科手术的麻醉。

一氧化二氮 物理性质
熔点 -90.8℃ K ({{{2}}}℃)
沸点 -88.49℃ K ({{{2}}} ℃)
临界点 36.5℃
7265 bar

生成
加热或撞击硝酸铵可以生成一氧化二氮和水。 NH4NO3=N2O+2H2O
工业上对硝酸氨热分解可制得纯度百分之95的一氧化二氮
（一个笑气分子与六个水分子结合在一起。当水中溶解大量笑气时，再把水冷却，旧会有笑气晶体出现。把晶体加热，笑气会逸出。人们利用笑气这种性质，制高纯笑气。）

一氧化二氮的制取

【原理】硝酸铵在169.5℃熔融，在220℃分解成一氧化二氮和水

NH4NO3 N2O+2H2O

【用品】大试管、铁架台、酒精灯、水槽、集气瓶、硝酸铵

【操作】

1．在能适当加热的干燥装置中，在80--100℃的温度下，使硝酸铵充分干燥。然后用干的研钵磨碎，再在80--100℃的温度下干燥后，迅速放入瓶里加塞保存备用。

2．取2g上述干燥的硝酸铵，加入干燥的试管里，按图装配好，加热(剪短酒精灯的灯蕊，使火焰不太大)后。硝酸铵熔融成液体，以后像水沸腾那样，气泡翻滚。用排水法收集一氧化二氮气体。

【备注】

1．本实验加热的温度不宜过高。温度过高，可能分解生成氮气、一氧化氮和二氧化氮。特别是在高温下容易引起爆炸。

2．硝酸铵的用量控制在2g左右，以免发生爆炸。

3．试管口应略低于水平。这样就能避免反应生成的水跟加热部分接触，引起试管破裂。

4．2g硝酸铵在常温、常压下理论上能收集到610mL一氧化二氮，但由于部分熔融硝酸铵随生成的水流去，只能收集到300mL气体，用一只250mL集气瓶就可以了

④ 乙炔氧化亚氮火焰可以测量什么元素

乙炔氧化亚氮火焰可以测量氢元素。

几种常见的化学火焰用于原子吸收光谱分析的气体混合物有：空气-氢气、氩气-氢气、空气-丙烷、空气-乙炔和氧化亚氮-乙炔等。采用氢气作燃气的火焰温度不太高（约2000℃）但这种氢火焰具有相当低的发射背景和吸收背景。

一氧化二氮-乙炔火焰

原子吸收光谱分析中应用的一神火焰。具有较低燃烧速度} l}Orm}，一’)的高温( 29550)火焰。对易生成难熔氧化物的元素，可有效地原子化，故使可测元素达70余种。在燃气流量大时，火焰具有特征的红色中间区，也称“红羽毛”状火焰。此火焰需用空气一乙炔火焰引燃和熄灭，否则会引起回火和爆炸。

⑤ 如何才能过滤氮氧化物求解

空气中的污染类型是多种多样的，其中包括了很多化学污染、重金属污染等等，关于人体形成的损害也是各不相同的，下面就由我们的空气过滤器设备厂家来谈谈其中的氮氧化污染。 所谓的氮氧化物首要指的是氧化亚氮、一氧化氮、亚硝酸、硝酸以及少数的三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等物质，其中很大一部分在大气中的状况都是不稳定的，在常温下很容易转化成为NO和NO2。 一、氮氧化物是从何而来的? 氮氧化物的污染源头首要是汽车、电厂以及其他工业工厂的生产，空气中的氮氧化物则是首要来自于火力发电的过程，在城市中，汽车尾气的排放更是其首要的来历，当汽车在行进的时候，内燃机在焚烧的过程中，由于高温和富氧条件生成了一定量的氮氧化物。 二、这些物质对人体有哪些伤害? 人体如果长期接触低浓度的氮氧化物，很容易导致慢性咽喉炎、支气管炎等症状，还会引发不同程度的神经衰弱及牙齿酸蚀症等等。更为严重的是，氮氧化物还有能够诱发肺细胞的癌变，尤其是关于儿童来说，形成肺部发育的受损也是很有能够的。 而吸入氮氧化物的话，除了关于呼吸道发生刺激作用之外，还可会导致高铁血红蛋白血症，急性的轻度中毒首要表现为咽部不适、干咳以及胸闷等呼吸道症状;而中度中毒的话则会呈现支气管炎及肺炎;如果是重度中毒则有能够呈现中毒性的肺水肿，还容易导致自发性的气胸甚至是缺氧性的心肌损害等等，其损害程度真的是不容小视的。 三、关于环境有哪些影响? 氮氧化物在大气中的排放会形成各种环境的污染，其中首要表如今5个方面：氮氧化物自身的污染、臭氧污染、酸沉降、颗粒物污染、富营养化等问题。而氮氧化物作为一次的污染源，还会在运动的过程中发生多种二次污染，最突出的表现就是臭氧的发生。另外，氮氧化物还会形成土壤的酸化，如果排入大气中的氮氧化物和二氧化硫生产反应的话会导致酸雨，而酸雨正是中国目前遇到的最严重的区域性污染问题之一。最后，如果经过雨水落在江河、湖泊或是海洋中的话，就很有能够继而进入地下水中，污染我们本就很稀缺的淡水资源，还会形成生态系统的失衡，后果是不堪设想的。 看了以上空气过滤器专家为我们简略分析的氮氧化物的污染，足以见得它的损害是有多么严重，而且还会经过各种不同的方式走进我们的日子，因而，及时采纳相应的办法进行治理是很有必要的。

⑥ 任务钨矿石分析方法的选择

任务描述

钨在地壳中的平均含量为1.3×10^-6，已经发现的含钨矿物有20余种。我国钨矿石基本上是多组分的矿石。本任务对钨的化学性质、钨矿石的分解方法、钨的分析方法选用等进行了阐述。通过本任务的学习，知道钨的化学性质，能根据矿石的特性、分析项目的要求及干扰元素的分离等情况选择适当的分解方法，学会基于被测试样中钨含量的高低不同以及对分析结果准确度的要求不同而选用适当的分析方法，能正确填写样品流转单。

任务分析

一、钨在地壳中的分布、赋存状态及钨矿石的分类

钨在地壳中的丰度为1.3×10^-6。已发现的矿物有20多种，具有工业价值的主要有黑钨矿、钨锰矿、钨铁矿和白钨矿（CaWO₄）4种。

黑钨矿常呈褐黑色，是钨铁矿（FeWO₄）和钨锰矿（MnWO₄）的类质同象混合物。白钨矿常为白色或灰白色，少数为棕色或黄色。在紫外线下发浅蓝色荧光。密度5.8～6.2g/cm³。无磁性。含WO₃理论值为80.5%。含少量MoO₃。钨酸钙常出现在石英脉和矽卡岩中，常与石榴子石、辉石、角闪石、方解石、磷灰石、石英以及各种硫化矿物共生。

其他含钨的矿物还有：钨华（WO₃·H₂O）、辉钨矿（WS₂）、钨铅矿（PbWO₄）。

二、钨的分析化学性质

（一）钨的化学性质简述

钨在元素周期表中，属第六周期第ⅥB族。钨的外层电子结构为5d⁴6s²，其化合价有0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5、＋6和-1、-2价等，在化学分析上有重要意义的是＋3、＋5、＋6价。其中最稳定的是＋6价。

在常温下，盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、王水等都不能溶解钨。加热时，硝酸和王水能慢慢侵蚀它，而盐酸和硫酸对其作用微弱。硫酸-硫酸铵混合溶剂能使钨迅速溶解。过氧化氢、氢氟酸-硝酸混合酸能溶解钨。

常温下，在无氧化剂存在下，钨不与碱作用。当有氧化剂（如过氧化氢、硫酸铵等）存在时，钨能溶解于氨水中。熔融苛性碱，特别有硝酸钾、氯酸钾等氧化剂存在时能与钨剧烈反应。

（二）钨的沉淀反应

（1）钨酸沉淀：在浓热的酸性溶液中，六价钨生成钨酸H₂WO₄沉淀；在冷而稀的酸中得到白色的含水钨酸（H₂WO₄·H₂O）沉淀。钨酸沉淀具有胶体的性质，尤其是白色钨酸沉淀不完全。如果向溶液中加入辛可宁、单宁等有机碱，则可使钨酸沉淀完全。沉淀经灼烧得到三氧化钨，此反应是重量法测定钨的理论基础。钨酸可溶于强碱和氨水中，生成相应的钨酸盐：

H₂WO₄＋2NaOH→Na₂WO₄＋2H₂O

H₂WO₄＋2NH₃·H₂O→（NH₄）₂WO₄＋2H₂O

（2）钨酸盐沉淀：钨酸根与铅、银、钡和汞离子生成相应的难溶性的钨酸盐沉淀PbWO₄、Ag₂WO₄、BaWO₄、Hg₂WO₄。这些沉淀都溶于无机酸中，故沉淀反应宜在微酸性溶液中进行。沉淀不宜在碱性介质中进行，因为在碱性溶液中这些金属离子会生成碱式盐或氢氧化物沉淀。

（三）钨的配合反应

（1）多羧配合物：钨的一个极为重要的特点是生成各种多酸配合物。多酸的组成受溶液的温度、酸度、浓度的影响很大。当钨酸分子是由不同酸酐组成时，称为杂多酸。钨极易形成杂多酸，例如与硅、磷、硼、锗、锡、钛、锆、砷等元素，形成以

或

为配位体的杂多酸配合物。杂多酸分子中的W^（Ⅵ）较游离的钨酸容易还原为低价。例如用三氯化钛还原磷钨酸，可以得到钨蓝（一种含有低价钨的蓝色杂多酸）。利用这一反应可以进行钨的光度法测定。

（2）草酸、柠檬酸、酒石酸配合物：草酸、柠檬酸、酒石酸等可与钨生成稳定的配合物。在这些配位剂存在下，可防止在酸性溶液中析出钨酸沉淀。

钨可以和硫氰酸盐形成一系列配合物，其中最重要的是五价钨的配合物，它是光度法测定钨的重要方法基础。用Ti^（Ⅲ）或Sn^（Ⅱ）将W^（Ⅵ）还原至W^（Ⅴ），与硫氰酸盐形成黄绿色的配合物［WO（SCN）₄］^-，借此进行光度法测定。

（四）钨的光谱特性

钨属难激发元素，同时谱线非常丰富。钨化合物在空气-乙炔火焰中原子化效率低，需用氧化亚氮-乙炔火焰激发，试液中加入丙酮可提高钨的原子化率。钨的挥发性非常小，在“碳弧中游离元素蒸发顺序”中钨居于末尾位置。采用直流电弧、等离子体激发光源，可测定钨中的易挥发元素。

三、钨矿石的分解方法

钨矿石的分解是利用钨矿石的化学特性：①在盐酸溶液中形成微溶性的钨酸；②在碱性溶液中形成易溶性的钨酸盐；③氨可以溶解钨酸生成钨酸铵溶液；④盐酸可以分解难溶性的钨酸钙。

钨矿石的分解一般有酸溶法和碱熔法。酸溶法的溶剂有盐酸、磷酸、硝酸、硫酸等，在无机酸中，磷酸、盐酸对钨矿石的分解能力很强，尤其是磷酸，在加热时可使钨矿物迅速溶解。碱熔法分解钨矿物的效率很高，常用的熔剂有氢氧化钠、氢氧化钾、过氧化钠、碳酸钠-硝酸钾、碳酸钠-氧化锌等，其中过氧化钠的分解能力最强，使用也最普遍。

四、钨的分离富集方法

钨的分离可采用沉淀法、萃取法等，见表3-1。

表3-1 常用的钨的分离方法

五、钨的分析方法

钨的测定可用重量法、容量法、光度法、极谱法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、电感耦合等离子体光谱法等。目前用得最多的是重量法、光度法和极谱法。

（一）化学分析法

由于钨的化学性质所限，高含量的钨的测定，至今仍主要依靠重量法。钨的重量法大致可分为三种类型：①基于酸性水解生成难溶的钨酸沉淀，灼烧得到WO₃；②基于有机试剂使钨生成难溶性沉淀，灼烧也得到WO₃，或直接称量有固定组成的钨的有机沉淀物；③基于生成难溶的铅、钙、钡等钨酸盐沉淀。但目前实际应用的主要是辛可宁沉淀法、钨酸铵灼烧法和8-羟基喹啉-单宁酸-甲基紫沉淀法。

（1）8-羟基喹啉-单宁酸-甲基紫沉淀法：试料以磷酸-硫酸-硫酸铵分解，在碱性介质中分离铁、钙、铋、钽、铌（铌仅部分在此处分离）等杂质后，控制pH值，以8-羟基喹啉-单宁酸-甲基紫沉淀钨，灼烧后以三氧化钨形式称量。

（2）钨酸铵灼烧法：试料以盐酸、硝酸分解，钨成钨酸沉淀与铁、锰、钙等大量杂质分离，再用氨水溶解钨酸为钨酸铵溶液，蒸干、灼烧得三氧化钨。该法结果重现性好。

（3）辛可宁沉淀法：与钨酸铵灼烧法一样得钨酸铵溶液后，浓缩赶氨，以盐酸及辛可宁使钨酸再次沉淀，灼烧成三氧化钨，再以氢氟酸赶硅。

（二）仪器分析法

钨的仪器分析法主要是可见分光光度法、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、X射线荧光光谱法（XRF）。其他仪器分析方法并不多见，其中应用最广泛的是可见分光光度法。各种仪器分析方法的应用情况列于表3-2中。

表3-2 常见仪器分析方法在钨的测定中的应用情况

六、钨矿石的分析任务及其分析方法的选择

钨矿石的分析主要包括以下几个项目：钨、锡、钼、磷、砷、硅、钙、铁、锰、硫、铜、铅、锑及物相分析（主要是黑钨矿、白钨矿）。

钨的测定主要采用重量法和可见分光光度法。重量法用于矿石中＞4% 的三氧化钨量的测定，其中应用最广泛的是钨酸铵灼烧法，该法虽然流程长，操作繁琐，但干扰因素少，重现性好，分析结果准确可靠，因此在国内外均被列为国家标准分析方法。容量法测定高含量的钨虽然也有报道，但因干扰因素多，未能广泛应用。差示比色法虽然也可以测定高含量的钨，但测定的范围仍然有限，且影响因素也较多，对操作者的操作技能要求较高，故仍不能取代经典的重量法。

低含量三氧化钨（＜4%）的测定主要采用硫氰酸盐比色法。能用于钨的光度分析的显色剂很多，并不断有新的合成显色剂用于钨的测定。近年来，随着新试剂的研制、新方法的应用，使钨的分光光度分析法更加完善和适用。在钨矿石的分析中，目前应用最普遍的是硫氰酸盐法。钨矿石中杂质元素的分析方法见表3-3。

表3-3 钨矿石中杂质元素分析方法

技能训练

实战训练

1.实训时按每组5～8人分成几个小组。

2.每个小组进行角色扮演，完成钨矿石委托样品从样品验收到派发样品检验单。

3.填写附录一中质量表格1、表格2。

⑦ 在亚硝酸盐氮分析过程中,如何检测并消除水中的强氧化性物质

你好，
只有溶液偏酸性的时候，亚硝酸根离子才会表现出强的氧化性，因此要在碱性溶液下测定
所以应向溶液中加足量碱，但该碱中不可以含n元素，以免影响结果测定，另外加入的碱不能与溶液中的物质产生反应。

⑧ 关于一氧化二氮N2O的问题

制取氧化亚氮，温度应控制在200度左右，而且要切记，加热不可过猛否则会引起爆炸因为硝酸铵是一种不大稳定的物质

氧化亚氮本身是没有毒性的，但是反应伴随的副反应中却会带来一些有毒的氮氧化物，建议使用硫酸亚铁的溶液来洗气

较纯净的笑气的确会令人发笑，只要少量就足够了，因为这个实验我以前做过

笑气是会溶解在水之中的，而且会形成一种结晶，可通过此方法来储存笑气

笑气也是一种化学性质比较活泼的气体，在稍高的温度之下便会分解为氧气和氮气，而氧无疑是一种助燃剂嘛，所以会在汽车中得到应用

你喜欢做自然科学的小实验？要是你下次还有实验方面的问题就发信问我吧，我的E-Mail：[email protected]

⑨ 氧化亚氮快速测定方法

使用电子检测仪器气相色谱法。对于空气和汽车尾气中氧化亚氮的测定主要依靠使用电子检测仪器气相色谱法来进行含量的测定。最佳的试验条件，将电子捕获检测器作为试验检测器，使用GDX502作为填充柱，将进样口的温度控制在50℃，使用高纯氮作。