方法提要
在1~2mol/LHCl的溶液中,用二甲酚橙或甲基麝香草酚蓝配位指示剂,以EDTA滴定锆(铪)。除铁(Ⅲ)存在时产生红黄色,影响终点观察外,其他阳离子几乎均不干扰测定。
本法适用于0.2%以上锆(铪)的测定。
试剂
过氧化钠。
盐酸。
氢氧化钠溶液(20g/L)。
氯化亚锡溶液(150g/L)称取150gSnCl2·2H2O于烧杯中,用(1+2)HCl溶解并稀释至1000mL。
二氧化锆标准溶液ρ(ZrO2)=1.0μg/mL用二氧化锆标准储备溶液(配制见59.3.1)稀释配制。
EDTA标准溶液c(EDTA)=0.002mol/L。
标定:移取10.00mL锆标准溶液(视试样锆含量而定),于200mL烧杯中,加20mL(1+1)HCl,加10mg铁,用水稀释至100mL,加热至沸,用SnCl2溶液使铁还原后再过量数滴,煮沸。趁热各加入4~6滴二甲酚橙和碱性蓝指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红变为蓝绿色,再煮沸并继续滴定至溶液呈稳定的蓝绿色即为终点。计算EDTA对二氧化锆的滴定度T(mg/mL)。
二甲酚橙指示剂(2g/L)。
碱性蓝指示剂(2g/L)。
分析步骤
称取0.1~0.5g(精确至0.0001g)试样(含二氧化锆1~80mg),置于20mL刚玉坩埚中,加入4~6gNa2O2,搅匀,再覆盖一层。在高温炉中650℃熔融15min。冷却后,将坩埚放入250mL烧杯中,用100mL热水浸取,洗净坩埚,加热煮沸约5min,用水稀释至200mL。冷却后,用中速定量滤纸过滤,用氢氧化钠溶液洗涤烧杯3~4次及沉淀7~8次。沉淀用近沸的25mL6mol/LHCl分5次溶解于原烧杯中,用热的(1+19)HCl洗涤滤纸5~6次(无铁的黄色)后,溶液用水稀释至150mL,加热煮沸3~5min,趁热滴加SnCl2溶液使铁还原后再过量数滴,煮沸。趁热各加入4~6滴二甲酚橙和碱性蓝指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红变为蓝绿色,再煮沸并继续滴定至溶液呈稳定的蓝绿色即为终点。
按下式计算[(Zr,Hf)O2]的含量:
岩石矿物分析第三分册有色、稀有、分散、稀土、贵金属矿石及铀钍矿石分析
式中:w[(Zr,Hf)O2]为二氧化锆(铪)合量的质量分数,%;m1为滴定试样溶液中二氧化锆(铪)消耗EDTA标准溶液的体积,mL;m0为滴定试样空白溶液中二氧化锆(铪)消耗EDTA标准溶液的体积,mL;T为EDTA标准溶液对二氧化锆(铪)的滴定度,mg/mL;m为称取试样的质量,g。
注意事项
1)本法测定的结果为锆铪合量。由于铪的相对原子质量近似于锆的2倍,标定EDTA用的试剂很少含铪。但是矿样中常常含有铪,因此容量法比重量法测得结果略为偏低。如试样中锆(铪)含量高而要求又严时,则可用该矿区的试样经提纯的氧化物标定EDTA,以减少误差,或用重量法加以校正。
2)有些阴离子与锆配位,应予考虑,但大部分阴离子均对测定无影响。强氧化剂可破坏指示剂,但在加入SnCl2后,此影响可被消除。
3)锆氧离子极易发生聚合作用,即2ZrO2+→[ZrO]4+2,从而导致测定结果偏低和终点返色现象。经试验证明,在6mol/LHCl中煮沸5~7min,锆氧离子绝大部分解聚,滴定终点很少返色。如果在0.6mol/LHCl中,煮沸同样时间,非但不能解聚而反有30%的锆氧离子发生聚合作用使滴定终点返色多次,结果偏低。盐酸的酸度对终点的变色很有影响,酸度控制在0.9~1.3mol/L为宜。酸度过小,干扰离子增加,终点返色的次数增加;酸度过大,终点变化不敏锐。
4)锆氧离子虽经解聚处理,但始终尚有少量聚合的锆氧离子。因此用EDTA配位滴定锆时,不是全部按(1+1)配位计量关系进行,其差别和被滴定溶液的体积及锆存在的量均有关系。通常滴定的误差可达2%~3%,因此标定与试样分析的条件应控制一致。如试样中锆的含量较高而要求又严时,EDTA溶液的标定应取不同的锆量进行,并分别计算滴定度,以消除由于聚合所产生的误差。