...分析矿石或合金中的铜,应怎样分解试样?试液中含有的干扰
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发布时间：2024-10-08 06:10
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时间：2024-10-08 06:10
在乙酸酸性溶液中，Cu2+与过量的KI反应，析出的碘用Na2S2O3标准溶液滴定，用淀粉作指示剂，反应如下：
2Cu2++4I-═2CuI↓+I2
I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
反应需加入过量的KI，一方面可促使反应进行完全，另方面使形成I3-，以增加I2的溶解度。
为了避免CuI沉淀吸附I2，造成结果偏低，须在近终点（否则SCN-将直接还原Cu2+）时加入SCN-，使CuI转化成溶解度更小的CuSCN，释放出被吸附的I2。
溶液的pH一般控制在3.0～4.0之间，酸度过高，空气中的氧会氧化I2（Cu2+对此氧化反应有催化作用）；酸度过低，Cu2+可能水解，使反应不完全，且反应速度变慢，终点拖长。一般采用NH4F缓冲溶液，一方面控制溶液酸度，另一方面也能掩蔽Fe3+，消除Fe3+氧化I-对测定的干扰。
硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）一般都含有少量杂质，如S、Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3、NaCl等，还容易风化和潮解，须用间接法配制。Na2S2O3易受水中溶解的CO2、O2和微生物的作用而分解，故应用新煮沸冷却的蒸馏水来配制；此外，Na2S2O3在日光下，酸性溶液中极不稳定，在pH=9～10时较为稳定，所以在配制时还需加入少量Na2CO3，配制好的标准溶液应贮存于棕色瓶中置于暗处保存。长期使用的Na2S2O3标准溶液要定期标定。通常用K2Cr2O7作基准物标定Na2S2O3的浓度，反应为：
Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O
析出的碘再用标准Na2S2O3溶液滴定。
3 器皿和试剂
1mol·L-1Na2S2O3溶液（称取12.5gNa2S2O3·5H2O用新煮沸并冷却的蒸馏水溶解，加入0.1gNa2CO3，用新煮沸并冷却的蒸馏水稀释至500mL，贮存于棕色瓶中，于暗处放置7～14天后标定），0.5%淀粉溶液，6mol·L-1HCl，20%KI溶液，10%KSCN溶液，0.1mol·L-1Na2S2O3溶液，0.02mol·L-1K2Cr2O7溶液，1mol·L-1 H2SO4溶液。
4 实验步骤
4.1 Na2S2O3溶液的标定
移取0.02mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液25.00mL于锥形瓶中，加入5mL20%KI溶液、5mL6mol·L-1HCl溶液。立即盖上表面皿，轻轻摇匀，于暗处放置5min，再加水稀释至100mL。用待标定的Na2S2O3溶液滴定至浅黄绿色时，加入5mL淀粉溶液，继续滴定到蓝色刚好消失，即为终点（终点呈Cr3+的绿色）。
4.2 铜盐的测定
准确称取铜盐试样0.6～0.7g，置于锥形瓶中，加入1mol·L-1H2SO4溶液5mL，蒸馏水40mL，溶解后，加入20%KI溶液5mL，立即用0.1mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色，然后加入5mL淀粉指示剂，滴定至浅蓝色，再加入10%KSCN溶液10mL，摇匀，继续用Na2S2O3溶液滴定到蓝色刚好消失，此时溶液为粉色的CuSCN悬浊液。
第二种方法：
碘量法测定铜
1、方法提要：
试样经酸分解后，用乙酸铵调节酸度，在PH3.0－4.0的微酸性溶液中铜（Ⅱ）与碘化钾作用游离出碘，以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定。其主要反应如下：2Cu2+＋4I－＝2CuI↓＋I2
I2＋2S2O32－＝2I＋S4O62－
试样中存在的主要干扰元素有砷、锑、铁等，砷和锑用氢溴酸挥发除去，加入氟化氢铵掩蔽铁（Fe3+能将碘化钾氧化产生I2干扰测定，加入氟化氢铵使之形成稳定的FeF63－配合物离子消除干扰）。加入硫氰酸钾使CuI白色沉淀吸附的I2释放出来（CuI↓＋SCN－＝CuSCN↓＋I－）以防结果偏低，只能临近终点时加入否则6Cu2+＋7SCN－＋4H2O＝6CuSCN＋SO42－＋CN－＋8H+使结果偏低。NO2－对测定有干扰可在试样分解时加热至冒三氧化硫白烟将其驱除，或加尿素使其分解。五价钒在测定条件下氧化I－严重干扰测定，所以对含钒试样本法不适用。
2、试剂：
2.1 盐酸。
2.2 硝－硫混酸（7+3）。
2.3 乙酸－乙酸铵溶液（PH=5）：称取90g乙酸铵于400mL烧杯中，加入150mL水和100mL冰乙酸，待溶解后用水稀释至300mL混匀。
2.4 氟化氢铵饱和溶液：贮存于塑料瓶中。
2.5 淀粉溶液（5g/L）：称取1g淀粉用水润湿，加入200mL沸水，，再煮至透明冷却，内加少许碘化汞可防腐。
2.6 KSCN（400g/L）：称取40g硫氰酸钾于400mL烧杯中，加100mL水溶解后（PH＜7）加2gKI溶解后加2mL（0.5％）淀粉溶液，滴加碘溶液（约0.04mol/L）至恰好呈蓝色，再用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色刚好消失。
2.7 氢溴酸。
2.8 硫代硫酸钠标准溶液c（Na2S2O3）＝0.03mol/L。
3、分析步骤：
称取0.2000g试样于400mL缩口烧杯中，用水润湿，加入10mL盐酸，于低温处加热3-5min取下稍冷加入7mL硝－硫混酸（7+3）摇匀，低温处加热溶解至冒三氧化硫白烟（含碳高的试样应加少量高氯酸破坏碳）。取下稍冷用滴瓶沿杯壁加入3mL氢溴酸蒸发至干，冷却，水洗表皿杯壁体积约至20mL，加热使盐类溶解，取下冷却，补加2mL（100g/L）三氯化铁溶液，向溶液滴加乙酸－乙酸铵溶液（PH=5）至红色不再加深并过量3-5mL，然后滴加氟化氢铵饱和溶液至红色消失并过量1mL，摇匀。向溶液中加入2-3g碘化钾，摇匀，迅速用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加入2mL淀粉溶液（5g/L）继续滴至浅蓝色，加入1mLKSCN（400g/L）激烈振荡至蓝色加深，再滴定至蓝色恰好消失，即为终点。
4、计算：
T×V
Cu（％）＝—————×100
m
式中：T——硫代硫酸钠标准溶液对铜的滴定系数，g/mL。
V——消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL。、
m——称取试样量，g。
热心网友
时间：2024-10-08 06:15
合金的样品溶解与矿石大同小异，只不过样品更好溶解一些，单酸基本上就可以解决了。
至于干扰问题，还要视具体情况而定。方法测定中已经考虑到常规干扰的排除了。
