工厂用铜量的快速测量方法

试剂

1.碘化钾氩

2.铜片(≧99.99):将铜片放入微沸的冰醋酸(p=1.05g/ml)中，微沸1min，取出，用水和无水乙醇清洗两次以上，放入100℃的烘箱中烘烤4min，冷却后放入磨口瓶中备用。

3.氟化铵氩

4.氯酸钾氩

5.尿素氩

6.盐酸P = 1.19g克/毫升

7.硝酸P = 1.42g克/毫升

8.硫酸P = 1.84g克/毫升

9.高氯酸P = 1.67g克/毫升

10.冰醋酸P = 1.05g克/毫升

1.硝酸(1+1)

12.氟化氢铵的饱和溶液储存在乙烯瓶中。

13.1%淀粉溶液:称取1份可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的蒸馏水稀释至100ml，用热水煮沸，冷却后加入0.1水杨酸和0.4氯化锌防腐。

14.醋酸铵溶液(50%):称取50g醋酸铵，置于100ml烧杯中，加入30ml蒸馏水和30ml冰醋酸，用溶解水稀释至100，混匀。

15.20%硫氰酸钾:称取20g硫氰酸钾溶于适量水中，用水稀释至100ml，加入1 ~ 2g氯化钾和1 ~ 2ml 5%粉末溶液，用稀碘溶液滴定至刚好呈蓝色不褪色。

16.硫代硫酸钠标准滴定溶液

(1)准备

称取160g硫代硫酸(na 2 S2 o 3·5H2O)于300ml中，溶于少量预煮并冷却的蒸馏水中，在20L棕色玻璃瓶中过滤，加入3g碳酸钠，用少量预煮并冷却的蒸馏水稀释至20L，摇匀，静置一周后校准。滴定度约为每毫升0.002000克铜。

(2)校准

称取0.0800纯铜片于250烧杯中，用水打湿，加2 ~ 3硝酸溶解，蒸至近干。用蒸馏水冲洗表盘和杯壁，并控制体积在2~3ml 0.5%以内在电炉上煮沸，取出，用氨水中和至蓝色，加热除氨，加入3 ~ 4冰醋酸，冷却至室温，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加入2。

计算标准溶液的滴度。

T=G/V

T——硫代硫酸钠标准溶液对铜的滴定度，g/ml

V——标定时滴定铜标准溶液所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，ml。

G——称取纯铜的质量，g

分析方法

1.样品

称量0.2~04g，精确到0.0001g

用样品做空白色试验。

3.决定

称取0.2 ~ 0.5g待测样品于250ml烧杯中，加入0.2 ~ 0.5g氯酸钾，然后加入4 ~ 5ml硝酸，置于电热板上，加热溶解，蒸至近干，加入4 ~ 5ml盐酸，继续加热溶解，蒸至近干。切记不能完全干透，取下来，放凉，用少量蒸馏水冲洗表盘和杯壁，体积控制在25 ~ 30 ml。放在电热板上，煮沸，待可溶性盐完全溶解后加入0.5g尿素，摇匀，放置一段时间，冷却至室温。用50%醋酸铵溶液调节酸度值至溶液呈棕红色或棕黄色，加入25%氟化氢铵溶液，摇匀，待铁的颜色消失后，加入2g碘化钾，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加入2 ~ 3ml 0.5%淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，加入1ml 20%硫氰酸铵溶液或0.2 g硫氰酸铵，继续滴定至恰蓝色。

分析结果计算

wCu=T*(V-V0)/G*100%

WCu——铜含量的质量分数，%

T ——硫代硫酸钠标准滴定溶液的滴定度，g/ml

V——测量时滴定样品溶液所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，ml。

0 ——测量时空白色样品溶液滴定所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，ml。

G ——称量的样品质量，g

国标法测定铜精矿中的铜含量

测试原则:

样品经盐酸、硝酸分解后，用醋酸溶液调节溶液PH值至3.0 ~ 4.0，用氟化氢铵掩蔽铁，加入碘化钾与二价铜反应沉淀出相应的碘，以淀粉为指示剂，用已知浓度的硫代硫酸钠标准溶液滴定。

试剂:

1.碘化钾氩

2.铜片(≧99.99):将铜片放入微沸的冰醋酸(p=1.05g/ml)中，微沸1min，取出，用水和无水乙醇清洗两次以上，放入100℃的烘箱中烘烤4min，冷却后放入磨口瓶中备用。

3.溴水AR

4.氟化氢铵氩

5.盐酸(p = 1.19g克/毫升)

6.硝酸(p = 1.42g克/毫升)

7.硫酸(p = 1.84g克/毫升)

8.高氯酸(p = 1.67g克/毫升

9.冰醋酸(p = 1.05g克/毫升

10.硝酸(1+1)

11.氟化氢铵饱和溶液(储存在乙烯瓶中)

12.醋酸铵溶液300 g/L:称取90g醋酸铵，置于400ml烧杯中，加入150ml蒸馏水和100ml冰醋酸，用水稀释至300溶解，混匀。这种溶液的PH值是5。

13.称取4g硫氰酸钾(40%)于400ml烧杯中，加入100ml水溶解(pH < 7)，加入2g碘化钾溶解，加入2ml淀粉溶液，滴加碘溶液(0.04mol/L)至蓝色，然后用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至蓝色消失。

14.称取1g可溶性淀粉溶液，用少量水调成糊状，然后用刚煮沸的蒸馏水稀释至100ml，用热水煮沸，冷却后加入0.1g水杨酸和0.4g氯化锌防腐。

15.氯化铁(100克/升)

16.铜标准溶液:称取1.0000 g铜片，置于500ml锥形烧杯中，缓慢加入40ml硝酸(1+1)，盖上表盘，在电热板上低温处加热，使其完全溶解。取下，用蒸馏水冲洗表盘和杯壁，冷却至室温。将溶液转移至500ml容量瓶中，用蒸馏水洗涤烧杯，将洗涤液并入容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。1毫升这种溶液含有2.0毫克铜。

17.硫代硫酸钠

(1)准备:称取100 g硫代硫酸(na 2 S2 o 3·5H2O)于1000ml烧杯中，加入500ml无水碳酸钠(4g/L)溶液，转移至10L棕色试剂瓶中，用煮沸冷却的蒸馏水稀释至约10L，加入10ml氯仿，静置两周，使用时过滤，加入1ml氯仿，摇匀，摇匀。

(2)校准

取三份50.00ml铜标准储存溶液于500ml锥形烧杯中，加入5 ml (p = 1.42 g/ml)，低温蒸于热板上，至溶液体积约为1ml，取下来稍凉，然后用约30ml蒸馏水冲洗杯壁，冷却至室温。根据以下碘量法滴定方法进行校准。

根据下列公式计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的滴定值

T=V*C/V

式中，t——硫代硫酸钠标准溶液对铜的滴定度，g/ml。

C——铜标准溶液的质量浓度，mg/ml

V & shy& shy——铜标准溶液的体积，毫升

V1——标定时滴定铜标准溶液所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，ml。

平行校准三份拷贝。当极端差值小于5*10_6g/ml时，取平均值，否则，重新校准。

分析方法

样品

称量0.2~04g，精确到0.0001g

用样品做空白色试验。

决定

准确称取0.2000g铜精矿置于250ml烧杯中，用少量水润湿，加入10ml盐酸，在电热板上低温加热3 ~ 5 min，稍取下，加入5ml硝酸和3ml溴，盖好桌皿，混匀，低温加热(若样品含硅量高，加入5 ~ 10 ml高氯酸)。待样品完全分解后，轻轻取下，用少量蒸馏水冲洗桌盘，继续加热蒸至完全分解。

用30ml蒸馏水冲洗表盘和杯壁，盖上表盘，放在电热板上煮沸，使可溶性盐完全溶解。取出，冷却至室温，滴加醋酸铵溶液至红色不再加深，并加入过量3 ~ 5 ml，然后滴加氟化氢铵饱和溶液至红色消失，并混匀，过量1ml。加入2 ~ 3g碘化钾，摇匀溶解，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加入2ml淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，加入5ml硫氰酸钾溶液，剧烈摇动至蓝色加深，再滴定至蓝色刚好消失。

如果铁含量很低，应加入1ml氯化铁溶液。

如果铅、铋含量较高，应提前加入2ml淀粉溶液。

结果计算

根据以下公式计算铜的质量百分含量

wCu=T*(V-V0)/G*100%

WCu——铜含量的质量分数，%

T ——硫代硫酸钠标准滴定溶液的滴定度，g/ml

V——测量时滴定样品溶液所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，ml。

0 ——测量时空白色样品溶液滴定所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，ml。

G ——称量的样品质量，g

容忍

实验室间分析结果的差异不应大于下表所示。

分析结果的允许误差

快速法与国标法的数据比较

通过快速法与国标法的比较，快速溶解样品时节省时间，实验数据与国标法比较不超过允许误差，非常适合企业生产需要。与国标方法相比，可以在同一时间内分析更多的矿样，提高生产效率。

1.求解样本时应注意的几个问题？

向样品中加入硝酸、盐酸和氯酸钾，并将样品移至低温并缓慢加热，以防止样品在高温下发生剧烈反应，造成溶液飞溅，造成样品损失，影响测定结果。

2.适合滴定反应的酸度

S2O3与I3定量反应的最佳酸度范围为pH 3.5 ~ 4，即弱酸性环境。在碱性溶液中，I2本身发生歧化反应，I2能将S2O3氧化成SO4。在强酸性介质中，S2O3不稳定，会分解成SO2和元素硫。因此，滴定反应的酸度是严格控制的。

在实践中，调节酸度的指示剂是铁离子。溶液中三价铁离子生成的Fe(OH)3棕红色沉淀的酸度为pH=3。滴加pH=5的醋酸铵溶液至棕红色沉淀不加深，并加入3 ~ 5 ml过量，溶液酸度可达到pH = 3.0 ~ 4.0的要求。测定矿物样品时，样品一般含有铁离子或单质。因此，用快速法标定硫代硫酸钠标准滴定溶液时，用氨水将溶液的酸度调至蓝色，溶液的pH值约为3 ~ 4即可。用国标法标定硫代硫酸钠标准溶液时，应加入氯化铁溶液。

3.干扰因素的影响及消除

分解样品时，温度不能太高，以免溶液飞溅。对于含碳较多的样品，可适当加入高氯酸进行分解。

如果样品是含铁量较高的铜铁矿，可以先加入4 ~ 5ml盐酸，反应缓慢后，升温蒸至近干，再加入0.2~0.3g氯酸钾，再加入5ml盐酸和5ml硝酸蒸至近干。也可以适当加入氟化氢铵。

硝酸根离子干扰测定，分解后可加入尿素分解样品。

在酸性溶液条件下，碘在五价砷和锑的作用下也会沉淀，导致结果偏低。样品溶解时，三价砷和锑可被硝酸和氯酸钾氧化，严格控制滴定溶液的酸度在pH = 3.0 ~ 4.0，可消除砷和锑的干扰。

氟化氢铵对滴定的影响

实验证明，添加1ml以上的氟化氢铵是必要的。氟化氢铵用量不过量，终点不明显，颜色容易反转。

4.添加碘化钾对铜的影响

在反应中，单质碘在水中的溶解度比较小，容易升华流失，导致结果偏低。通过加入过量的碘化钾，使Iˉ和I2生成Iˉ3，增加碘的溶解度，减少其挥发，使反应向前进行。

5.硫氰酸钾对滴定的影响

铜氧化产生的CuI白色沉淀易吸附少量碘，导致测定结果偏低。实际操作中，在终点附近(即用硫代硫酸钠标准溶液滴定，试液的碘-淀粉蓝很淡时)加入硫氰酸钾，发生如下反应:

CuI+SCNˉ=CuSCN ↓ +Iˉ

该反应将CuI沉淀转化为更难溶的CuSCN ↓，并在转化过程中释放出少量吸附的碘，从而解决了测定结果可能偏低的问题。

参考资料:

北京矿冶研究院分析室。矿石和有色金属分析手册。

北京:冶金工业出版社，2001洪亮周青工业分析

北京:中国环境出版社