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钴的常见检测方法

发布时间:2023-01-18 00:14:28

❶ 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 。

❷ 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。

❸ 任务钴矿石分析方法的选择

任务描述

自然界已知含钴矿物有100多种,但具有工业价值的矿物仅十余种。钴在地壳中的含量约23×10-6,多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中。本任务对钴的化学性质、钴矿石的分解方法、钴的分析方法选用等进行了阐述。通过本任务的学习,知道钴的化学性质,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钴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方法,能正确填写样品流转单。

任务分析

一、钴的性质

1.物理性质

钴(Co),原子序数是27,相对原子质量58.93,密度8.9g/cm3,熔点1495℃,沸点2930℃,具有光泽的钢灰色金属,比较硬而脆。钴是铁磁性的,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、电化学行为方面,与铁和镍相类似,属于铁系元素。加热到1150℃时磁性消失。

2.化学性质

钴的化合价为+2价和+3价。在常温下不和水作用,在潮湿的空气中也很稳定。一般情况下与氧、硫、氯等非金属不起作用,但在高温下发生氧化作用,与氧、硫、氯、溴等发生剧烈反应,生成相应化合物。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO,在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。

由电极电势看出,钴是中等活泼的金属。其化学性质与铁、镍相似。

钴可溶于稀酸中,在发烟硝酸中因生成一层氧化膜而被钝化,在浓硝酸中反应激烈,在盐酸和硫酸中反应很缓慢,钴会缓慢地被氢氟酸、氨水和氢氧化钠侵蚀。钴在碱溶液中比铁稳定,钴是两性金属。

二、钴元素在地壳中的分布、赋存状态及其钴矿石的分类

钴在地壳中含量为23×10-6,很少有较大的钴矿床,明显比铁少得多,而且钴和铁的熔点不相上下,因此注定它比铁发现得晚。1735 年,瑞典的布朗特在煅烧钴矿时得到钴。

Co(Ⅱ)的化合物有氧化钴、氢氧化钴、氯化钴、硫酸钴、碳酸钴、草酸钴等;Co(Ⅲ)的化合物有氧化高钴;钴的配合物有氨配合物([Co(NH363+、氰配合物[Co(CN)64-、硫氰配合物[Co(SCN)42-、羰基配合物[Co(CO)4-、硝基[Co(NO342-或亚硝基配合物[Co(NO263-

钴在矿物中与砷和硫结合,主要矿物有硫钴矿Co3S4,含钴57.99%;砷钴矿CoAS2,含钴28.20%;辉砷钴矿CoAsS,含钴35.50%;硫铜钴矿CuCo2S4,含钴38.06%;钴黄铁矿(Fe,Co )S2,含钴32.94%;方钴矿 CoAS3,含钴20.77%;钴土矿 CoMn2O5· 4H2O,含钴 18.37%;钴华 Co(AsO43·8H2O,含钴 9.51%;菱钴矿 CoCO3,含钴49.55%;赤矾CoSO4,含钴20.97%。

单独的钴矿床一般为砷化钴、硫化钴和钴土矿三种,前两种的工业要求大体相同。硫化矿(包括砷化矿)中的钴边界品位达0.02%、工业品位为0.03%~0.06%;钴土矿中的钴边界品位为0.30%,工业品位为0.50%。

与钴共存的元素主要为铁和镍。矿石中的铜、镍作为伴生元素回收。对于伴生的其他元素,也应查明含量及赋存状态以便考虑能否综合利用。

三、钴矿石的分解方法

钴矿试样一般可用盐酸和硝酸分解,必要时可用焦硫酸钾和碳酸钠熔融。如试样为硅酸盐时,可加氟化物或氢氟酸助溶。不被氢氟酸分解的含钴矿石,可以用过氧化钠或氢氧化钠-硝酸钾熔融。

砷钴矿试样需要用硝酸和硫酸加热到冒烟使其分解。当试样中含有大量硫或砷时,宜先灼烧除去大部分的硫或砷,然后再用盐酸或王水分解。

四、钴的分离富集方法

钴没有简便而选择性好的分离方法。目前常用的分离方法主要有氨水沉淀法、1-亚硝基-2-萘酚沉淀法、铜铁试剂沉淀法、萃取分离法、离子交换法等。

氨水沉淀法是在铵盐存在下,用氨水将溶液 pH 调至8~9,Hg2+、Be2+、Fe3+、Al3+、Cr(Ⅲ)、Bi3+、Sb3+、Sn4+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、Th4+、Mn4+、Nb5+、Ta5+、U(Ⅵ)及稀土离子定量沉淀,Mn2+、Fe2+、Pb2+部分沉淀,Ca2+、Sr2+、Ba2+、Mg2+、Co2+、Ag、Cu2+、Cd2+、Ni2+、Zn2+留于溶液中。

在稀盐酸溶液中,用1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴,是较完全的,但不能用作分离方法。因铁、铜、铋、银、铬、锆、钛、钼、钒、锡和硝酸等都有干扰。铝、铍、铅、镉、锰、镍、汞、砷、锑、锌、钙、镁和磷则不干扰。用氧化锌可以沉淀铝、钛、钒、铬、铁、砷、锆、锡、钨、铀、磷和大部分铜、铝、硅。所以用1 -亚硝基-2 -萘酚沉淀钴之前,常用氧化锌分离干扰元素。但用氧化锌沉淀分离干扰元素,常须沉淀二次或三次,这样就使1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴的方法失去优越性。

铜铁试剂在酸性溶液中,定量沉淀Fe、Ti、Zr、V(Ⅴ)、U(Ⅳ)、Sn(Ⅳ)、Nb和Ta,可与Al、Cr、Mn、Ni、Co、Zn、Mg和P分离。铜铁试剂沉淀可用四氯化碳萃取除去。因铜铁试剂不影响1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴,故铜铁试剂分离可与1-亚硝基-2-萘酚沉淀钴结合应用。

用亚硝酸钾使钴成亚硝酸钴钾沉淀,是一较实用的分离钴的方法。虽然沉淀的溶解度较大,与大量镍的分离不完全,沉淀不能作为称量形式等都是缺点,但此方法选择性较高,能使几毫克钴与大量铁、铜、镍,铝、锑、铋、镉、铬、锰、铝、钛、锡、钨、铌、钽、钒、锌和锆等元素分离。砷的干扰可预先挥发除去。钙、锶、钡、铅可以硫酸盐形式除去。KNO2沉淀法是在乙酸溶液中,钴与KNO2形成亚硝酸钴钾(K3[Co(NO26] )沉淀,在酒石酸存在下,Ni、Cr、Al、Fe、Ti、Zr,Nb、Ta、W、Mo及硫化氢组元素不干扰,Ca、Sr、Ba、Pb干扰此法自Ni中分离的Co,可以硫酸盐形式沉淀除去。沉淀并不纯净,可能夹带有W、Ni、Fe等元素。

萃取分离钴的方法很多,但多数选择性不高。

用丙酮∶水∶盐酸=34∶4∶2(体积之比)混合溶液为展开剂,用纸色谱可使钴与铁、钛、铜、锰、锌、铬、镍、钒和铀等元素分离。此方法已应用于矿石分析。

1-亚硝基-2-萘酚萃取法是在pH=3~7介质中,钴与试剂形成橙红色配合物,用苯定量萃取,大量Fe3+用氟化物掩蔽,加入柠檬酸盐可防止其他金属离子水解。在配合物形成后,再提高酸度,Ni、Cu、Cr、Fe等配合物立即被破坏,而钴配合物仍稳定,从而提高萃取的选择性。方法可用于痕量钴的萃取分离。钴的硫氰酸盐二安替比林配合物可被MIBK定量萃取。Co(Ⅱ)-PAN的配合物也能被三氯甲烷萃取。

介质为HCl(3+1)的试液通过强碱性阴离子交换柱,Cu、Zn、Fe的氯阴离子被吸附于柱上,Ni、Mn、Cr流出。然后用HCl(1+2)洗脱钴,Cu、Zn、Fe仍留于柱上。

五、钴的测定方法

目前仍在用的测定钴的方法有容量法、极谱法、光度法、原子吸收光谱法和等离子体发射光谱法等。

矿石中钴的含量一般较低,经常应用比色法进行测定。钴的比色法很多,最常用的有亚硝基-R-盐(亚硝基红盐)和2-亚硝基-1-萘酚萃取比色法。其他有硫氰酸盐法、5-Cl-PADAB光度法和PAR比色法、过氧化氢-EDTA比色法等。

亚硝基-R-盐(亚硝基红盐)比色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。采用差示比色,可测定高含量钴。2-亚硝基-1-萘酚法由于经过萃取,有较高的灵敏度,适用于铜镍矿中钴的测定。硫氰酸盐法由于铜和铁的干扰,需要掩蔽或分离,目前应用较少。过氧化氢-EDTA比色法是在pH=8的氨性溶液中,用过氧化氢将钴氧化至三价与EDTA生成紫红色配合物,借以比色测定高含量钴。10mg Fe,12mg Mn,5mg Cu或Ni,1gmgSO4及2g NaCl均不干扰钴的测定。

用三氯甲烷萃取钴与二安替比林甲烷-硫氰酸盐形成的三元配合物,使钴与大量铜、镍分离后,再用PAR比色法测定钴。此法灵敏度较高,适用于组成复杂的试样中或大量铜、镍存在下微克量钴的测定。

对高含量钴的测定宜采用容量法。容量法有EDTA法、电位滴定法和碘量法。EDTA法由于铜、镍、铁、铝、锌等共存离子的干扰,须用亚硝酸钴钾或其他方法将钴与干扰元素分离后再进行滴定。

1.亚硝基-R-盐(亚硝基红盐)比色法

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。

2.电位滴定法

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

本法适用于含1.0% 以上钴的测定。

3.EDTA容量法

钴与EDTA形成中等稳定的配合物(lgK=16.3)。能在pH为4~10范围内应用不同的指示剂进行钴的配位滴定。

铁、铝、锰、镍、铜、铅、锌等金属离子干扰测定,因此必须将它们除去或掩蔽。对于只含铁、铜、钴等较单纯的试样,可用氟化物掩蔽铁、硫脲掩蔽铜而直接进行测定。多金属矿则应在乙酸介质中,用亚硝酸钾沉淀钴与其他干扰元素分离后,再进行测定。

常用的滴定方法有:以PAN [1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚]为指示剂,用铜盐溶液回滴;以二甲酚橙为指示剂,用EDTA标准溶液滴定被钴所置换出的EDTA-锌中的锌。

使用PAN作指示剂铜盐回滴法时,所加的EDTA量可根据钴量而稍微过量,这样终点更加明显。在常温下反应较慢,应在70℃至近沸状态下进行滴定。加入有机溶剂(甲醇、异丙醇等),可使终点颜色变化敏锐。

以二甲酚橙为指示剂,不能用EDTA标准溶液直接滴定。因为铁、铝、铜、钴和镍等能封闭二甲酚橙,虽然用三乙醇胺能掩蔽痕量的铁、铝,用邻啡罗啉能抑制铜、钴对二甲酚橙的封闭作用,但还不够理想,故改用置换滴定法,以克服这一缺点。

本法适用于含0.5% 以上钴的测定。

4.原子吸收光谱法

每毫升溶液中,含10mg铁,9mg镍,40mg锡,3mg银,0.8mg铝,0.64mg钒、铝、钛,0.6mg铬,6.4mg 钠,0.4mg 钾,0.2mg 铜,0.16mg 锰,0.1mg 砷、锑,40μg 镁,80μg锶、磷,80μg 钨,50μg 铅,48μg 钡,40μg 锌、镉、铋、钙,23μg 铍均不干扰测定。二氧化硅含量超过40μg/mL干扰测定,当加入高氯酸冒烟处理后,含量达0.8mg/mL亦不干扰测定。小于15%(体积分数)硝酸,小于5%(体积分数)盐酸、硫酸不影响测定,高氯酸含量达16%(体积分数)亦不影响测定。磷酸严重干扰测定。

方法灵敏度为0.085μg/mL(1% 吸收),最佳测定范围为2~10μg/mL。

本法适用于镍矿及铁矿中钴的测定。

5.碘量法

Co(Ⅱ)在含有硝酸铵的氨性溶液(pH为9~10)中能被碘氧化成Co(Ⅲ),并与碘生成稳定的硝酸-碘五氨络钴的绿色沉淀。过量的碘以淀粉作指示剂,用亚砷酸钠标准溶液滴定。其反应式如下;

岩石矿物分析

岩石矿物分析

铁、铝在氨性溶液中能生成氢氧化物沉淀且易吸附钴,同时铁的氢氧化物又影响终点的判断,加入柠檬酸铵-焦磷酸钠混合溶液可消除100mg以下铁、铝的干扰。2mg锰的影响测定,铜、镍、镉、锌在100mg以下不干扰。

本法适用于5% 以上钴的测定。

6.ICP-AES法

ICP-AES法(等离子体发射光谱法)可以同时测定样品中多元素的含量。当氩气通过等离子体火炬时,经射频发生器所产生的交变电磁场使其电离、加速并与其他氩原子碰撞。这种连锁反应使更多的氩原子电离形成原子、离子、电子的粒子混合气体——等离子体。等离子体火炬可达6000~8000 K的高温。过滤或消解处理过的样品经进样器中的雾化器被雾化并由氩载气带入等离子体火炬中,气化的样品分子在等离子体火炬的高温下被原子化、电离、激发。不同元素的原子在激发或电离时发射出特征光谱,所以等离子体发射光谱可用来定性样品中存在的元素。特征光谱的强弱与样品中原子浓度有关与标准溶液进行比较,即可定量测定样品中各元素的含量。

含钴矿样经过盐酸、硝酸分解后,在选定的测量条件下以ICP-AES测定溶液中的Cu、Pb、Zn、Co、Ni等元素的含量。

本法适用于0.10%~20.00% 之间钴的测定。

六、钴矿石的分析任务及其分析方法的选择

在生产实践中,因不同的钴矿产品所含杂质元素的组成不同,考虑到其对生产工艺的影响,在对钴矿样进行检验时,对杂质元素的检测也要选择合适的方法进行测定。

对于主品位钴的测定,如果样品中钴含量低于1.00% 以下,一般采用光度法测定,现在通常使用的方法是亚硝基-R-盐光度法,该方法稳定可靠,样品经过处理以后可以直接进行测定。钴含量超过1.00% 时,将样品适当处理以后,可以使用电位滴定法测定,该方法特别适用于含钴量比较高的矿物。

钴矿石中的常见钙、镁、铅、锌、镉、铜等元素含量低时可以采用原子吸收法进行测定,含量高时可以使用EDTA滴定法测定;高含量铜亦可用碘量法进行氧化还原滴定;铁可以用磺基水杨酸光度法或重铬酸钾容量法进行测定;铝一般用铬天青光度法测定;二氧化硅用硅钼蓝光度法测定;镍用丁二酮肟光度法测定;磷、砷可用钼蓝光度法测定。其他元素一般在矿物中含量不高,对生产的影响不大,在作为原料检测时可以酌情考虑是否需要检测。

技能训练

实战训练

1.学生实训时按每组5~8人分成几个小组。

2.每个小组进行角色扮演,利用所学知识并上网查询相关资料,完成钴矿石委托样品从样品验收到派发样品检验单工作。

3.填写附录一中质量表格1、表格2。

❹ 钴60灭菌检测方法哪里

主要是使用微生物检测方法,检测灭菌后的微生物变化情况,来确定设定剂量是否合理。检测剂量的方法分别有:重铬酸钾银计量瓶测量法,薄膜片测量法,有机玻璃片测量法。

❺ 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。

❻ 钴矿石检测标准有哪些

检测样品:钴矿石

检测项目:含量检测,指标检测,成分分析等

检测周期:7-15个工作日(参考周期)

钴矿石检测标准(参考百检)

GB/T 15922-2010钴矿石化学分析方法 钴量测定

❼ 钴离子的鉴定方法与现象是

加NaOH,生成粉红色沉淀或加入等量的PAN试剂(1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚),溶液呈红色,再加入浓盐酸,由于Co2+在空气中的氧化,颜色立即呈现绿色.则示有钴离子存在.不过该方法要求钴离子量为常量,微量或痕量分析建议用光谱.

❽ 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。

❾ Co离子该如何检验

你好!
一种钴离子的比色检测分析方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
A、使用8-羟基喹啉和7,7,8,8-四氰基醌二甲烷,以乙腈作为溶剂,制备成绿色的电荷转移复合物,作为检测试剂;
B、用2-羟乙基-1-哌嗪基乙磺酸和氢氧化钠溶液配制浓度为0.025-0.050M的缓冲水溶液;用缓冲水溶液溶解钴盐,配制成待测液,钴离子的浓度为0.1-1.0mM;
C、将检测试剂与含钴离子的待测液等体积混合,混合溶液将很快由绿色变为橙黄色。
当然还有原子吸收、发射光谱等
如果对你有帮助,望采纳。

❿ 硝酸镍中的钴怎么检测出来

定性检测:溶于水后,加入KSCN和戊醇,在上层戊醇中出现蓝色:
Co(2+) + 4SCN(-) = [Co(SCN)4](2-) (深蓝)

阅读全文

与钴的常见检测方法相关的资料

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