方法提要
試樣經過氧化鈉熔融,三乙醇胺堿性溶液提取,過濾后用鹽酸溶解沉淀,二甲酚橙光度法測定鋯鉿合量。適用于礦石中0.02%~1%二氧化鋯(鉿)合量的測定。
儀器
分光光度計。
試劑
過氧化鈉。
氫氟酸。
鹽酸。
硫酸。
三乙醇胺。
氫氧化鈉溶液(10g/L)。
三乙醇胺-氫氧化鈉溶液在盛有1L(1+1)三乙醇胺的燒杯中,加入40gNaOH,攪勻。
氯化鎂溶液(80g/L)。
氯化銅溶液(20g/L)。
硫脲溶液(100g/L)。
溴化十六烷基三甲基銨溶液(2g/L)。
二氧化鋯標準儲備溶液ρ(ZrO2)=100.0μg/mL稱取0.1000gZrO2(光譜純)于鉑坩堝中,加10滴(1+1)H2SO4及5~7mLHF,在電熱板上蒸至冒濃白煙時取下,冷卻后沿堝壁用少許水淋洗一次,繼續蒸至冒白煙,重復處理一次,冷卻后用2mol/LHCl提取,將溶液煮沸,放置冷卻后用2mol/LHCl稀釋至1000mL容量瓶中,混勻。
二氧化鋯標準溶液ρ(ZrO2)=10.0μg/mL用2mol/LHCl稀釋二氧化鋯標準儲備溶液配制。
二甲酚橙溶液(1g/L)。
校準曲線
移取0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL、7.00mL二氧化鋯標準溶液,分別置于一組25mL容量瓶中,補加2mol/LHCl至7.5mL,滴加2滴CuCl2溶液,2mL硫脲溶液,混勻,放置片刻,加入1.5mL二甲酚橙溶液,2mL2g/L溴化十六烷基三甲基銨溶液,用水稀釋至刻度,混勻。10min后,于分光光度計560nm波長處,用1cm比色皿測定吸光度。
分析步驟
稱取0.1~0.5g(精確至0.0001g)試樣,置于高鋁坩堝(或石墨坩堝)中,加4~6gNa2O2,拌勻后,上面再蓋1g,于700℃的高溫爐中熔融20min,中間搖動1~2次。取出坩堝,冷卻后置于250mL燒杯中,用100mL熱的(1+1)三乙醇胺或三乙醇胺-氫氧化鈉溶液提取(用三乙醇胺溶液提取熔融物時應注意所得溶液的堿度,尤其對于含硅較高的試樣或試樣取樣量較多時,可用三乙醇胺-氫氧化鈉溶液提取,這樣可使絕大部分二氧化硅以硅酸形式留在溶液中與沉淀分離,以免在顯色時加入CTMAB后出現混濁現象),待作用停止后,洗出坩堝,視沉淀多少加入12~20mLMgCl2溶液,加入少許紙漿,煮沸15min以驅趕過氧化氫。冷卻后,用快速濾紙過濾,用熱NaOH溶液洗滌燒杯和沉淀8~10次,再用水洗燒杯和沉淀各2次,用移液管吸取熱的38mL4mol/LHCl溶解沉淀于原燒杯中,將溶液置電熱板上加熱煮沸,經原濾紙將溶液過濾于100mL容量瓶中,用熱水洗凈燒杯和濾紙,冷卻后,用水稀釋至刻度,混勻。
移取10.0mL試液于25mL容量瓶中,以下按校準曲線的操作步驟(如分取5.0mL試液,需補加3.75mL2mol/LHCl)進行測定。
按下式計算二氧化鋯(鉿)合量:
巖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[(Zr,Hf)O2]為二氧化鋯(鉿)合量質量分數,%;m1為從校準曲線上查得分取試樣溶液中二氧化鋯(鉿)的質量,μg;m0為從校準曲線上查得分取試樣空白溶液中二氧化鋯(鉿)的質量,μg;V1為分取試樣溶液體積,mL;V為試樣溶液的總體積,mL;m為稱取試樣的質量,g。
注意事項
1)鈰(Ⅳ)及氧化劑均能破壞二甲酚橙,應事先除去或用還原劑還原。
2)錫(Ⅱ)、鈮含量在1mg以上與二甲酚橙反應呈淡紅色,對鋯測定有影響。在0.3~0.5mol/LH2SO4中可消除其影響。在0.8mol/LHClO4中,錫(Ⅱ)及鉬均不干擾測定。
3)釷與試劑反應的靈敏度為鋯的 釷含量較高時應先分離,或在溶液中加入3mL乙酸(Φ=36%)以消除干擾。
3)鈦在100mL溶液中不得超過4mg,量高時應預先分離。
4)鐵(Ⅲ)嚴重干擾測定,試樣經堿熔,三乙醇胺提取后,殘余鐵在銅鹽存在下,用硫脲還原可消除干擾。對于鐵量很高而鋯量又極低時,則應預先分離鐵。
5)氯離子、溴離子、碘離子、硝酸根、高氯酸及乙酸不干擾測定。氟離子、EDTA以及硫代硫酸鹽、磷酸鹽和含羥基的有機酸均有影響。溶液中硅酸含量高時,使鋯的結果偏低,但硅含量低于16mg時對測定影響較小。