1. 任务钴精矿中钴的测定
——电位滴定法
任务描述
钴矿石中含钴量根据矿床和矿种不同含量高低不均。对于高含量钴的测定，目前主要采用滴定法。常用的有EDTA滴定法和氧化还原电位滴定法。由于电位滴定法具有干扰因素少、快速、准确和容易掌握等优点，被广泛采用于测定高含量钴。本任务旨在通过实际操作训练，学会用酸分解法对试样进行分解，并使用铁氰化钾电位滴定法测定钴含量；能真实、规范记录原始记录并按有效数字修约进行结果计算。
任务实施
一、仪器与试剂准备
（1 ）仪器：ZD-2型自动电位滴定计；带双电极：铂电极、钨电极。
（2）HCl（AR）、HNO3（AR）。
（3）氯化铵（工业级，使用前先检验）。
（4）氨水-柠檬酸铵混合液：称取柠檬酸铵50g溶于水中，加氨水350mL，水定容1000mL，充分摇匀。
（5）铁氰化钾标准溶液：称取铁氰化钾20g，溶于1000mL水中，干过滤，贮存于棕色瓶中，备用。
（6）钴标准溶液（ρ（Co）＝3.00mg/mL）：准确称取纯金属钴（≥99.98%）3.0000g置于200mL烧杯中，吹入少量水，缓缓加入硝酸（AR）15mL，停止剧烈反应后，加热完全溶解，加少量水煮沸，冷却，移入1000mL容量瓶中，水定容，摇匀。
二、分析步骤
（1）样品处理：于干燥的称量瓶中，准确平行称取钴精矿样品1g，用少量水转移样品于150mL烧杯中，滴加10mL HCl、10mL HNO3，盖上表面皿，于电炉上加热溶解完全后，取下稍冷，用水吹洗杯壁及表面皿，加热煮沸，冷却后移入100mL容量瓶中，以水定容，摇匀。
（2）铁氰化钾标准溶液的标定：准确移取铁氰化钾溶液20.00mL，平行取三份，分别置于250mL烧杯中，加5g NH4Cl，80mL氨水-柠檬酸铵混合溶液，放一枚塑料封闭的搅拌铁棒于滴定的烧杯中，将该烧杯置于电位滴定仪上，开动搅拌器，校正仪器的零点、终点后，开始进行滴定，用钴标准溶液滴定至突跃终点（零点7.0，终点9.5 ）。
按下式计算K值：
岩石矿物分析
式中：V1为加入铁氰化钾标准溶液的体积，mL；V为滴定时消耗钴标准溶液的体积，mL。
（3）样品测定：用滴定管准确滴入一定量的铁氰化钾溶液若干毫升（平行取三份），分别置于250mL烧杯中，加5g NH4Cl，80mL氨水-柠檬酸铵混合溶液，放一枚塑料封闭的搅拌铁棒于滴定的烧杯中，将该烧杯置于电位滴定仪上，开动搅拌器，校正仪器的零点、终点后，准确平行移取上述样品处理好的溶液10.00～20.00mL，开始进行滴定，用钴标准溶液返滴定至突跃终点（零点7.0，终点9.5 ）。
三、分析结果的计算
岩石矿物分析
式中：w（Co）为钴的质量分数，%；V1为加入铁氰化钾标准溶液的体积，mL；V2为滴定时消耗钴标准溶液的体积，mL；K为每毫升铁氰化钾标准溶液相当于钴标准溶液的体积，K值在1.01～1.05；m为称取试样的质量，g；MMn为试样中锰含量，%；1.07为钴与锰的原子量之比。
四、质量表格填写
任务完成后，填写附录一质量表格3、4、5。
任务分析
一、电位滴定法测定钴精矿中的钴含量基本原理
本方法是在氨性溶液中，加入一定量的铁氰化钾，将Co（Ⅱ）氧化为Co（Ⅲ），过量的铁氰化钾用硫酸钴溶液滴定，按电位法确定终点。其反应式如下：
岩石矿物分析
Ni、Zn、Cu（Ⅱ）和As（Ⅴ）对本法无干扰。Fe（Ⅱ）和As（Ⅲ）干扰测定，可在分解试样时，氧化至高价而消除其影响。
二、空气与铁的干扰与消除
空气中的氧能把Co（Ⅱ）氧化成Co（Ⅲ），大量铁的存在能加速这一反应。为防止生成大量氢氧化铁而吸附钴，须加入柠檬酸铵配合铁。一次加入过量的铁氰化钾，用返滴定法可消除空气的影响。
三、锰的干扰与消除
Mn（Ⅱ）在氨性溶液中被铁氰化钾氧化为Mn（Ⅲ），因此当Mn（Ⅱ）存在时，本法测得的结果系钴、锰合量。应预先用硝酸-氯酸钾将锰分离后，再用电位滴定法测定钴。或在含氟化物的酸性溶液中，用高锰酸钾预先滴定Mn（Ⅱ）为Mn（Ⅲ），由于氟化物与Mn（Ⅲ）生成稳定的配合物，所以反应能定量的进行。然后再在氨性溶液中用铁氰化钾测定钴。
有的资料认为可加入甘油和六偏磷酸钠以消除铁、空气中的氧及一定量锰的干扰，钴含量在10mg以上时，10mg以下的锰不影响测定。
四、有机物的干扰与消除
有机物对电位滴定有严重干扰，应在分解试样时，用高氯酸除去。
本法适用于含1% 以上钴的测定。
实验指南与安全提示
二价锰在氨性溶液中被铁氰化钾氧化成三价锰，所以当二价锰存在时测定结果为钴锰合量，故必须减去锰的含量（锰含量在0.1% 以上时应减锰，如低于0.1% 可忽略不计）。若试样中含锰，可按下述手续将锰分离：称取1～2 g 试样，置于250mL 烧杯中，加盐酸15mL，加热数分钟。加硝酸10mL，继续加热至试样完全分解并蒸至近干。然后加入硝酸2～3mL，蒸至近干后，加入硝酸10mL、氯酸钾1g，煮沸5min，用水冲洗杯壁，过滤，并用0.5% 稀硝酸洗涤沉淀8～10次。将滤液蒸至小体积，加入1∶1硫酸10mL，加热蒸至冒三氧化硫白烟，取下稍冷，加水并煮沸至可溶性盐类溶解，以下操作与分析手续相同。
Co（Ⅱ）在氨性溶液中，温度高时会被空气中的氧所氧化，故滴定溶液温度应控制在25℃以下。
终点电位的确定：吸取一定量铁氰化钾标准溶液，用硝酸钴或硫酸钴溶液进行滴定。根据电位值与消耗硝酸钴或硫酸钴溶液的体积（mL），画出滴定曲线，确定终点电位。
每更换一批标准溶液或试剂时，须预先测定终点电位。
环境温度超过30℃，分析时加入NH4Cl、铁氰化钾溶液后应立即加入氨水-柠檬酸铵溶液进行样品分析滴定。NH4Cl起冷却溶液温度的作用，防止Co2＋氧化。
案例分析
江西华钨赣钴公司分析测试中心一员工在用电位滴定法测定一钴精矿中的钴含量时，从溶解样品到标定铁氰化钾与钴的滴定度等一系列操作都是按规程的要求进行，在滴定过程中，为了加快测定进度，他在滴定一个样品的间隙，又在进行下一个样品的测定准备工作。为此，他用移液管从容量瓶中取出一定体积的含钴溶液到小烧杯中准备，但没有加氨水-柠檬酸铵溶液和NH4Cl固体，到实际滴定时才把相关试剂全部加到烧杯中，当滴定结束后计算测定结果时，发现大多数结果有异常，试分析原因。
拓展提高
电位滴定法
一、电位滴定法
电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法。和直接电位法相比，电位滴定法不需要准确的测量电极电位值，因此，温度、液体接界电位的影响并不重要，其准确度优于直接电位法，普通滴定法是依靠指示剂颜色变化来指示滴定终点，如果待测溶液有颜色或浑浊时，终点的指示就比较困难，或者根本找不到合适的指示剂。电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定到达终点前后，滴液中的待测离子浓度往往连续变化n个数量级，引起电位的突跃，被测成分的含量仍然通过消耗滴定剂的量来计算。
使用不同的指示电极，电位滴定法可以进行酸碱滴定，氧化还原滴定，配位滴定和沉淀滴定。酸碱滴定时使用pH玻璃电极为指示电极，在氧化还原滴定中，可以用铂电极作指示电极。在配位滴定中，若用EDTA 作滴定剂，可以用汞电极作指示电极，在沉淀滴定中，若用硝酸银滴定卤素离子，可以用银电极作指示电极。在滴定过程中，随着滴定剂的不断加入，电极电位（E）不断发生变化，电极电位发生突跃时，说明滴定到达终点。用微分曲线比普通滴定曲线更容易确定滴定终点。
如果使用自动电位滴定仪，在滴定过程中可以自动绘出滴定曲线，自动找出滴定终点，自动给出体积，滴定快捷方便。
进行电位滴定时，被测溶液中插入一个参比电极，一个指示电极组成工作电池。随着滴定剂的加入，由于发生化学反应，被测离子浓度不断变化，指示电极的电位也相应地变化。在等当点附近发生电位的突跃。因此测量工作电池电动势的变化，可确定滴定终点。
二、电位滴定装置
包括滴定管、滴定池、指示电极、参比电极、计数仪表构成。图4-1是一种自动滴定装置。
图4-1 电位滴定装置
三、电位滴定法如何确定滴定终点
1.E-V曲线法
以加入滴定剂的体积V（mL ）为横坐标、对应的电动势E（mV）为纵坐标，绘制E-V曲线，曲线上的拐点所对应的体积为滴定终点。
2.ΔE/ΔV-V曲线
曲线的一部分用外延法绘制，其最高点对应于滴定终点时所消耗滴定剂的体积。
3.Δ2E/ΔV2-V曲线
以二阶微商值为纵坐标，加入滴定剂的体积为横坐标作图。Δ2E/ΔV2＝0所对应的体积即为滴定终点。
四、电位滴定法的应用及电极的选择（表4 -1）
表4-1 电位滴定法电极的选择
五、电位滴定法的特点
电位滴定法较指示剂的容量分析法有许多优越的地方，首先可用于有色或混浊的溶液的滴定；在没有或缺乏指示剂的情况下，可用此法解决；还可用于浓度较稀的试液或滴定反应进行不够完全的情况；灵敏度和准确度高，并可实现自动化和连续测定。因此用途十分广泛。
2. 钴的检测方法
钴的测定方法有原子吸收法、等离子发射光谱法和分光光度法，都可用于水和废水的常规监测。
3. 原子吸收光谱法测定高浓钴的分析方法
在酸性条件下[1]，有二氯化硒存在时，用硫氰酸铵与饮用水中的钴反应生成络合物，丙酮萃取分离，有机相加热蒸发丙酮后，加硝酸和过氧化氢消解，再利用基体改进剂技术[2]，自动进样，石墨炉原子吸收光谱法测定，测定结果满意，检出限可达0．47 g·L一 。
1．1 主要仪器与试剂
瓦里安AA-64O型原子吸收分光光度计
热解石墨管(瓦里安公司)
钴标准溶液：1．00mg·L (国家标准物质中心提供)
镁一钯混合基体改进剂：用优级纯的硝酸镁和硝酸钯配制成600~g·L 镁和400~g·L 钯。水为高纯水，其余试剂为优级纯。
1．2 仪器工作条件
波长240．7nm，光谱通带宽度0．2nm，灯电流7mA，氘灯扣背景，进样体积3O l，原子化阶段停气。
1．3 试验方法
移取饮用水250ml，加浓盐酸5．OOml，300g·L 二氯化硒溶液1．OOml，混匀加固体硫氰酸铵0．020g，丙酮30．OOml，振摇5min，静止分层，将有机相转移至50ml烧杯中，加热蒸发丙酮，待丙酮蒸发后，加硝酸(1+3)10．OOml，加过氧化氢溶液1．OOml，加热湿式消解，水样澄清后，放冷，加混合基体改进剂1．OOml，并用硝酸(O．1+99．9)定容至25ml，上机自动进样测定。
2．2 石墨炉测定条件选择
2．2．1 基体改进剂的作用和用量
试验证明，添加镁一钯混合基体改进剂，钴的最高允许灰化温度明显提高，在改变混合基体改进剂用量时，选择加入混合基体改进剂1．OOml时，钴的吸光度达到恒定。
2．2．2 灰化和原子化温度的选择
在选定的条件下，采用30．O0／lg·L 钴溶液，进样体积3O l时，经试验，灰化温度、原子化温度可分别选择1450℃和2500℃ 。
2．3 干扰试验和二氯化硒的作用
试验证明，水样中的Fe。+与SCN一易反应生成Fe(SCN)；一，水样中的Cu2+浓度高时，也生成硫氰酸铜，它们都影响钴的测定。而在水样中加入二氯化硒溶液能将Fe、Cu。+还原为低价的离子，为消除影响，选择加入300g ·L 二氯化硒溶液1．00ml。
按试验方法测定3．00／lg·I 钴，以下离子不干扰测定，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 校正曲线和检出限
取钴标准溶液，用高纯水稀成含钴0．00～5．00／lg·L 标准系列溶液，按试验方法进行处理和测定，钴浓度在0．o0～5．00／lg·L 范围内呈线性关系，相关系数为0．9985，同时按试验方法进行l1次空白测定，用CL(是一3)一3SA／S(进样体积为30／A)计算得出检出限为0．47 g·L －1 。
4. 钴、镍的测定
原子吸收光谱法
方法提要
试样经硝酸、氢氟酸、高氯酸分解，盐类用盐酸溶解，制成盐酸溶液，于原子吸收光谱仪波长240.7nm、232.0nm处，分别测定钴和镍。
钴和镍的测定范围为w(Co，Ni)=0.1%～5%。
仪器
原子吸收光谱仪。
试剂
盐酸。
硝酸。
氢氟酸。
高氯酸。
过氧化氢。
钴标准储备溶液ρ(Co)=0.50mg/mL称取0.5000g金属钴(质量分数>99.99%)，置于250mL烧杯中，加20mL(1+1)HNO3，盖上表面皿，加热溶解，冷却至室温，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
钴标准溶液ρ(Co)=50.0μg/mL移取10.00mL钴标准储备溶液于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
镍标准储备溶液ρ(Ni)=0.50mg/mL称取0.5000g金属镍(质量分数>99.99%)，置于250mL烧杯中，加20mL(1+1)HNO3，盖上表面皿，加热溶解，冷却至室温，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
镍标准溶液ρ(Ni)=50.0μg/mL移取10.00mL镍标准储备溶液(0.50μg/mL)于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
锰基体溶液ρ(Mn)=10.0mg/mL称取5.00g高纯金属锰，置于250mL烧杯中，加50mL(1+1)HCl，加热溶解，冷却至室温，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
铁基体溶液ρ(Fe)=10.0mg/mL称取7.15g三氧化二铁(Fe2O3，99.99%，110℃干燥2h，并于干燥器中冷却至室温)，置于250mL烧杯中，加40mL(2+1)HCl，加热溶解，冷却至室温，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
校准曲线
分别移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL钴标准溶液(50.0μg/mL)和镍标准溶液(50.0μg/mL)于100mL容量瓶中，加入2.5mL锰基体溶液、1.5mL铁基体溶液及10mL(1+1)HCl，用水稀释至刻度，摇匀。在原子吸收光谱仪上，分别于波长240.7nm和232.0nm处测量钴和镍的吸光度。绘制校准曲线。
分析步骤
称取0.1g(精确至0.0001g)烘干试样，按本章77.5铜、锌的测定的分析步骤分解试样并制成100mL!(HCl)=5%的分析溶液。视钴、镍的含量用全部溶液或分取20.0mL试样溶液于100mL容量瓶中，补加(1+1)HCl，使溶液的最终酸度为!(HCl)=5%，用水稀释至刻度，摇匀。以下步骤同校准曲线。
钴、镍含量计算公式见式(77.5)。
注意事项
1)若试样中w(Ni、Co)<0.5%，取全部试样溶液进行测定;若试样中w(Ni，Co)>0.5%，可取20.0mL试样溶液进行测定。由于高含量的锰、铁对镍测定有影响，故应在工作曲线中加与试样相匹配的一定量锰、铁来消除干扰。
2)硅及铝在高氯酸存在的情况下对钴、镍测定产生负干扰，采用硝酸、氢氟酸、高氯酸分解试样可消除硅、铝的干扰。
5. 任务钴矿石中钴的测定
——亚硝基-R-盐光度法
任务描述
矿石中钴的含量一般较低，经常应用光度法进行测定。钴的光度法很多，最常用的有亚硝基-R-盐（亚硝基红盐）和2 -亚硝基-1 -萘酚萃取光度法。亚硝基-R-盐（亚硝基红盐）光度法的优点是：在一般情况下不需分离铁、铜、镍等元素而直接进行测定；简便、快速，准确度也较高。本任务旨在通过实际操作训练，学会光度法测定低含量钴的原理和适用范围，掌握分光光度计的正确操作。熟练工作曲线的制作方法，通过工作曲线查找测定样品中钴的含量，并正确计算测定结果。
任务实施
一、试剂
（1）硫酸溶液（1＋4）。
（2）硝酸溶液（1＋1）。
（3）氨水溶液（1＋1）。
（4）三氯化铁溶液（2%，硫酸酸化）。
（5）亚硝基-R-盐溶液（0.2%），过滤备用。
（6）醋酸钠溶液（50%，m/V）。
（7）钴标准溶液：称取0.5000g 金属钴（99.95%），溶于10mL 硝酸（1 ＋1）中，加10mL硫酸（1＋1），加热至冒三氧化硫浓烟，取下，冷却，用水吹洗表面皿和杯壁，加30mL水，煮沸，冷却后移入1 L容量瓶中，用水定容。此溶液含钴0.5mg/mL。吸取50mL上述溶液于500mL容量瓶中，用水定容。此溶液含钴50 ug/mL。
二、分析步骤
称取0.2000～0.5000 g试样于250mL烧杯中，加15mL盐酸，加热溶解数分钟，再加10mL硝酸（若硅酸盐含量高时，应加2 g左右的氟化铵），继续加热分解，加5mL浓硫酸，加热蒸至冒大量三氧化硫浓烟，取下冷却。用水吹洗表皿及杯壁，加50mL水，煮沸溶解盐类，冷却后移入100mL容量瓶中，以水定容。
吸取部分溶液（5～20mL）于100mL烧杯中，加水至20mL，加入2～3滴三氯化铁溶液，滴加氨水至铁开始出现沉淀，立即滴加硫酸溶液（1 ＋4）至沉淀刚好溶解，加水稀释至30mL，加10mL醋酸钠溶液，煮沸，准确加入10mL亚硝基-R-盐溶液，继续煮沸2min，加10mL硝酸（1＋1），再煮沸1min，冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，与分析样品同时做空白试验。用空白溶液为参比液，用10 mm比色皿在波长530 nm处测定溶液的吸光度。
工作曲线绘制：分别取钴标准溶液0、50μg、100μg、150μg、200μg、250μg、300μg于100mL烧杯中，用水调整至20mL，加入2～3 滴三氯化铁溶液，滴加氨水至铁开始出现沉淀，立即滴加硫酸溶液（1＋4）至沉淀刚好溶解，加水稀释至30mL，加10mL醋酸钠溶液，煮沸，准确加入10mL亚硝基-R-盐溶液，继续煮沸2min，加10mL硝酸（1＋1），再煮沸1min，冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。用空白溶液为参比液，用10 mm比色皿在波长530 nm处测定溶液的吸光度。
三、分析结果计算
测定结果按下式计算：
岩石矿物分析
式中：w（Co）为钴的质量分数，%；m为称取试样的质量，g；m1为从工作曲线上查得分取试液溶液中钴的质量，μg；m0为从工作曲线上查得空白溶液中钴的质量，μg；V1为分取试液溶液的体积，mL；V为试液溶液的总体积，mL。
四、质量表格填写
任务完成后，填写附录一质量表格3、4、8。
任务分析
亚硝基-R-盐测定钴的原理：在 pH ＝5.5～7.0 的醋酸盐缓冲溶液中，钴与亚硝基-R-盐（1-亚硝基-2 萘酚-3，6 -二磺酸钠）形成可溶性红色配合物。Cu、Ni、Fe（Ⅱ）均能与亚硝基-R-盐形成有色配合物，但这些配合物在加硝酸煮沸时即被分解。当测定0.01～0.1mg 时，可允许单独存在2mg Ni、5mg Cu、8mg Fe（Ⅱ）、0.5mg Cr（Ⅲ）、1mg Cr（Ⅵ）。本法可测定0.001%～1.00% 的Co。
实验指南与安全提示
对于铜、铅、锌矿的试样可用盐酸、硝酸分解，并加盐酸蒸干。对于硅含量高的试样亦可用硝酸-硫酸-氢氟酸在铂皿中低温加热溶解，待冒尽三氧化硫浓烟后，加少量盐酸和水溶解盐类。
当试样中铜含量高时，可在2%（体积分数）的硫酸酸度下，加10mL 100g/L硫代硫酸钠，放在电炉上加热煮沸形成海绵状铜，使溶液清亮，冷却，加水定容至100mL。吸取部分澄清溶液。
当存在少量铬时可加高氯酸蒸发至冒白烟，使Cr（Ⅲ）氧化为Cr（Ⅵ），然后分次加入少量已研细的氯化钠或盐酸，使铬呈氯乙酰（CrO2Cl2）气体状态除去。
当测定溶液中的含镍量为5～15mg时，应加入10mL 4g/L亚硝基-R-盐溶液；当含镍量为15～30mg时，应加入15mL 4g/L亚硝基-R-盐溶液。
显色溶液放置24h，其吸光度仍无变化。
案例分析
赣州某钴冶金企业化验员在检验报废钴渣时使用亚硝基-R-盐光度法测定含钴量，前面的操作过程完全符合操作规程的要求，在进行光度测量时，没有用试剂空白做对比，而是用蒸馏水做参比，请问测定结果与实际结果有什么差别？
阅读材料
钴
钴的拉丁文原意就是“地下恶魔”。数百年前，德国萨克森州有一个规模很大的银铜多金属矿床开采中心，矿工们发现一种外表似银的矿石，并试验炼出有价金属，结果十分糟糕，不但未能提炼出值钱的金属，而且使工人二氧化硫等毒气中毒。人们把这件事说成是“地下恶魔”作祟。在教堂里诵读祈祷文，为工人解脱“地下恶魔”迫害。这个“地下恶魔”其实是辉钴矿。1753 年，瑞典化学家格·波朗特（G.Brandt ）从辉钴矿中分离出浅玫瑰色的灰色金属，制出金属钴。1780 年瑞典化学家伯格曼（T.Bergman）确定钴为元素。
自然界已知含钴矿物近百种，但没有单独的钴矿物，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰等硫化物矿床中，且含钴量较低。全世界已探明钴金属储量148 万吨，中国已探明钴金属储量仅47万吨。分布于全国24个省（区），其中主要有甘肃、青海、山东、云南、湖北、青海、河北和山西。这七个省的合计储量占全国总保有储量的71%，其中以甘肃储量最多，占全国的28%。此外，安徽、四川、新疆等省（区）也有一定的储量。
钴矿物的赋存状态复杂，矿石品位低，所以提取方法很多而且工艺复杂，回收率较低。钴矿的选矿一般是将钴矿石通过手选、重选、泡沫浮选可提取到含钴15%～25% 的钴精矿。钴的冶炼一般先用火法将钴精矿、砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状态，然后再用湿法冶炼方法制成氯化钴溶液或硫酸钴溶液，再用化学沉淀和萃取等方法进一步使钴富集和提纯，最后得到钴化合物或金属钴。
金属钴主要用于制取合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍组中的一种或几种制成的合金的总称。含有一定量钴的刀具钢可以显着地提高钢的耐磨性和切削性能。含钴50% 以上的司太立特硬质合金即使加热到1000℃也不会失去其原有的硬度，如今这种硬质合金已成为含金切削工具和铝间用的最重要材料。钴是磁化一次就能保持磁性的少数金属之一。在热作用下，失去磁性的温度叫居里点，铁的居里点为769℃，镍为358℃，钴可达1150℃。含有60% 钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力提高2.5倍。在振动下，一般磁性钢失去差不多1/3的磁性，而钴钢仅失去2%～3.5% 的磁性。因而钴在磁性材料上的优势就很明显。钴金属在电镀、玻璃、染色、医药医疗等方面也有广泛应用。用碳酸锂与氧化钴制成的钴酸锂是现代应用最普遍的高能电池正极材料。钴还可能用来制造核武器，一种理论上的原子弹或氢弹，装于钴壳内，爆炸后可使钴变成致命的放射性尘埃。
拓展提高
钴的物相分析
钴矿石物相分析，通常只测定硫化物钴、氧化物钴以及难溶矿脉中的钴。用溴溶液分解黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等硫化矿物，以测定硫化物钴。再采用盐酸-盐酸羟胺溶液分解赤铁矿、锰矿、针铁矿等氧化矿物，以测定氧化物钴。用王水溶解残渣，以测定难溶脉石中的钴。
钴矿石物相分析流程
一、试剂
（1）溴溶液：称取溴化钠50g，溶于800mL水中，移入1000mL容量瓶中。加入液体溴，剧烈摇动至有少量溴不溶为止，用水稀释至刻度。再剧烈摇动至有少量溴不溶为止。
（2）盐酸-盐酸羟胺溶液：取盐酸羟胺25g，溶于少量水中。加盐酸300mL，用水稀释至1000mL。
二、分析手续
硫化物钴的测定：称取0.5g试样，置于150mL锥形瓶中。加溴溶液50mL，加盖，在80～100℃水浴上保温2 h。取下盖子，将锥形瓶移到电热板上煮沸数分钟，赶去剩余溴。取下，稍冷后用双层定性滤纸过滤，用水洗涤锥瓶及残渣4～5次，滤纸及残渣放回原锥瓶中留待测定氧化物钴和难溶脉石中的钴。
视钴的含量：取部分或全部滤液，加磷酸数毫升，置电热板上加热蒸发至剩有0.5～1mL溶液，以下用亚硝基-R-盐光度法进行显色，测定。
氧化物钴的测定：将浸取硫化物钴后的残渣及滤纸置于原锥形瓶中，加入盐酸-盐酸羟胺溶液70mL，加盖，在沸水浴上保温2 h。取下过滤，用水洗涤锥瓶及残渣6～8次。
视钴的含量：取部分或全部滤液，加硝酸数毫升，置电热板上加热蒸发至剩有0.5～1mL溶液，以下用亚硝基-R-盐光度法进行显色，测定。
难溶脉石中钴的测定：将浸取氧化物钴后的残渣及滤纸移入瓷坩埚内，低温灰化后，移入150mL烧杯中，加氟化铵少许，用王水分解。按亚硝基红盐比色法测定难溶脉石中的钴。
6. 谁知道电镀镍铁钴合金中镍、铁、钴含量如何测定跪求具体分析方法和原理！
因属于同系物，铁 钴 镍的溶液 通常采用原子吸收光谱法(AAS)和吸光光度法测定这3种元素在混合溶液中的含量,一次只能测定一种元素，比较麻烦，你可以到中国知网上边看看有没有这方面的设备和仪器更新的，测量这个东西的设备，在石油行业比较流行，他们要测量石油中的铁 钴 镍 铅的含量，也是用这个方法测的，其他的化学滴定方法没听说过，从理论上讲估计是不可行的，因为3者表现的形式很像。至于镀层中的铁 钴 镍 含量，下边的2位仁兄说的方法也很有道理，铁镍镀层中铁镍组成的紫外-可见分光光度分析法》见《分析测试学报》 2002年03期 青岛大学和北大研究报告里边也提到了这个方面的测试方法，你可以去看看，下边的是该方法的出处，由于是别人的作品，我也不好意思公开内容，你自己去看看吧，很多地方都会给你很大的帮助的
7. 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 ＝ acb
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lgcx，查反对数即得出分析元素的含量cx，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。