丙酮萃取—硫氰酸盐分光光度法测定铼

'丙酮萃取—硫氰酸盐分光光度法测定铼刘小林，郭锋（湘南地质勘察院实验测试分院湖南郴州423000）摘要：样品经过氧化钠熔融，热水提取，在NaOH介质中，以丙酮萃取铼而与其它元素分离，将有机相置于水浴上蒸干，用1+1HCl溶解高铼酸盐，以二氯化锡还原，与硫氰酸盐形成黄色络合物。最大吸收波长位于396nm，线性范围为0.5ug/mL—12ug/mL，表观摩尔吸光系数ε＝9.3×103L·mol-1·cm-1。此法适用于一般矿石、冶炼渣中铼含量0.001%—1%的测定。关键词：过氧化钠；丙酮；硫氰酸盐；铼；分光光度法铼属于稀散元素，为银白色难熔金属，有很高的熔点。铼的矿物很少，多以伴生矿为主，集中在辉钼矿、黄铜矿等。目前工业上生产铼的主要原料是从钼冶炼、铜冶炼烟尘中回收。铼具有优良的延展性、耐磨性、耐高温及电子发射性能。常用作石油工业催化剂、无线电、电视和真空技术、高温仪表材料以及火箭、导弹等高科技涂层材料。目前铼主要采用光度法、极谱法、ICP-MS等方法进行测定。用有机试剂萃取分离铼的光度法有很多种。但用丙酮做萃取剂只需萃取一次，不用反萃步骤，就可以将铼从辉钼矿、黄铜矿、黑色页岩、冶炼铜渣及焙烧钼精矿灰尘等基体中快速分离，与硫氰酸盐快速形成黄色络合物，从而简化了分析步骤，提高了工作效率。该法操作简单、快速，稳定性好，具有广泛的适用性，用于钼冶炼、铜冶炼烟灰中铼的测定，结果满意。1实验部分1.1仪器和试剂722N分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）AUY220型电子天平（日本岛津）：感量0.1mgS—4X型马弗炉铼标准储备溶液：ρ（Re）=500ug/mL称取0.1000g高纯金属铼于100mL烧杯中，加20mL（1+1）氢氧化铵，5mLH2O2，置水浴上溶解并蒸干，加少量水温热溶解，移入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。铼标准溶液：ρ（Re）=50ug/mL移取铼标准储备溶液50mL于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。氢氧化纳溶液（200g/L）。硫氰酸钾溶液（250g/L）。盐酸（1+1）。二氯化锡溶液（300g/L）：称取30g二氯化锡加热溶于50mL盐酸中，用水稀释至100mL，现用现配。1.2实验方法准确称取0.1g～1.0g（精确至0.0001g）样品于高铝坩埚中，加入3g过氧化纳，搅匀，再覆盖一层，置于750℃的马弗炉中熔融20分钟，取出稍冷，将坩埚置于250mL烧杯中，加50mL热水提取，洗净坩埚，于电热板上煮沸5分钟，冷却后，将溶液移入100mL或200mL容量瓶（试含量高低而定）,用水稀释至刻度，摇匀，放至过夜沉清。移取清液25mL于预先放有200g/L的氢氧化纳溶液50mL和少许片碱的125mL分液漏斗中，加入丙酮20mL，振荡3分钟，静置15分钟，分层后弃去下层水相。将漏斗颈洗净，小心地将丙酮放入50mL的烧杯中，于水浴上蒸干，取下稍冷，加1mL1+1HCl，继续置水浴上蒸干，取下冷却。加10mL1+1HCl，加热 溶解烧杯里的盐类，移入25mL比色管中，加入300g/L的二氯化锡溶液2mL，加入250g/L的硫氰酸钾溶液2mL，用水稀释至刻度，摇匀，放置15分钟，用1cm比色皿，以试剂空白做参比，于波长396nm处测量吸光度。2结果与讨论2.1吸收光谱取100ug铼标准溶液，按实验方法显色，测量380～420等不同波长处的吸光度，绘制吸收曲线如图1所示，由此可见其该体系的最大吸收波长为396nm，故选用396nm为测量波长。2.2萃取中对碱浓度的选择按上述试验方法，试验了NaOH浓度对丙酮与水相的分层的效果，当NaOH浓度大于80g/L时，丙酮与碱溶液分成两相，NaOH浓度达到200g/L时分相界面清晰。故选用200g/LNaOH浓度作为萃取时的浓度。2.3萃取率移取含铼标准溶液100ug于预先放有200g/L的氢氧化纳溶液50mL和少许片碱的125mL分液漏斗中，加入丙酮20mL，以下同实验方法。于波长396nm处测量其吸光度A=0.189,由线性回归方程算出，铼的含量为96.74ug。96.74萃取率=————×100%=96.74%100.0由以可见，用丙酮做萃取剂萃取一次就可以达到萃取分离的效果，简化了实验分析步骤，提高了分析效率。2.3显色剂用量按上述方法，在100ug铼标准溶液中，分别加入了1.0—4.0mL250g/L的硫氰酸钾，其吸光度最大且稳定，小于1.0mL显色不完全，高于4.0mL时显色剂过量，且吸光度不稳定。故实验选用2.0mL为最佳用量。2.4显色时间及稳定性试验表明，该显色体系的显色速度比较快，加入显色剂5分钟后就可以达到最大吸收度，其黄色络合物的吸光度可稳定１小时。为保证黄色络合物其吸光度最大且稳定，故选择溶液放置15分钟后，再去测量吸光度。2.5共存离子影响按实验条件，在25mL溶液中测定100ug铼标准溶液，相对误差≤±5%时， 按实验方法加入以下离子，通过试验，可允许下列倍数的离子共存：100倍的Mo6+、Fe2+、Cu2+、Ca2+、Al3+，50倍的W5+、V5+、As3+、Bi3+、Sb3+、Ni2+、Sn4+，10倍的Co2+、Cr3+、Pb2+、Zn2+、Mn2+。2.5工作曲线于8支25mL比色管中，分别加入50ug/mL铼标准溶液0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0mL，用水稀至10mL刻度线，加10mL（1+1）HCl，以下同实验方法。在0.5ug/mL—12ug/mL内符合比耳定律，线性回归方程：A=0.0052+0.0019ρ，相关系数r=0.9999，表观摩尔吸光系数ε＝9.3×103L·mol-1·cm-1。3样品分析按实验方法，对铜、钼冶炼烟尘中的铼含量进行测定，测定结果见表1，其结果与江西铜业实验室测定的结果无差异。测定结果相对标准偏差见表1，其误差范围符合规范要求。表１　试样中铼的含量（n=5）样品编号本法测定值/%平均值/%江西铜业测定值/%相对标准偏差/％铜烟灰１0.322、0.319、0.324、0.325、0.3210.3220.3310.74铜烟灰２0.018、0.021、0.019、0.020、0.0210.0200.0195.00钼冶炼灰３0.512、0.516、0.509、0.515、0.5130.5130.5090.53参考文献：[1]、尹明、李家熙．岩石矿物分析第四版，第三分册，地质出版社，2011，62：557—574[2]、王小琳，刘亦农，熊宗华．酮类试剂萃取分离铼的研究[J]．化学试剂，1995，17（3）：143—145[3]、王玉静，窦艳梅，张娜，陈庆阳，徐阳．稀有元素铼的光度分析．沈阳师范大学学报，2004，22（1）：42-45[4]、邓桂春，藏树良，王永春，郑群．乙基紫萃取光度法测定铜烟灰中的铼．分析化学，2000，28（8）：1051[5]、沈乃葵，周景道．有机试剂在铼的分光光度测定中的应用进展[J].淮北煤炭师范学院学报(自然科学版),1990年03期AcetoneExtraction-ThiocyanatePhotometricMethodfortheDeterminationofRheniumLIUXiaolin,GUOFeng(XiangnanInstituteofgeologicalexplorationtestbranchHunanChenzhou423000,China) Abstract:Sampleisfusedbysodiumperioxidandimmersedbyhotwater.Insodiumhydroxidemedia,Rheniumsepartedfromotherelementsbyusingacetoneextractionofrhenium,thenpultingorganicphaseonwaterbathtosteamandusinghydrochloricacid(1+1)dissolvedhighrheniumsodium.Reducedbythetindioxide,thenformingayellowcomplexwiththiocyanate.Themaximumabsorptionwavelengthisat396nm,thelinearrangeofleadis0.5ug/mL-12ug/mL,Theapparentmolarabsorptirityis9.3×103L·mol-1·cm-1。Thismethodissuitableforthedeterminationof0.001%-1%rheniumcontentintheore,smeltingslag。Keywords：Sodiumperoxide;Acetone;Thiocyanate;Rhenium;Spectrophotometry作者简介：刘小林（1984-），男，江西永新人，湖南省湘南地质勘察院实验测试分院'