电位滴定法测定铜精矿中铜的含量
2024-08-0971实验方案
T960全自动滴定仪
仪器与试剂
仪器
T960全自动滴定仪,9222复合氧化还原电极,电热板,分析天平等。
试剂
0.1 mol/L 硫代硫酸钠标准滴定液,乙酸铵溶液(300 g/L),饱和氟化氢铵溶液,硫氰酸钾(100 g/L),碘化钾,淀粉溶液(5 g/L),碘溶液(0.04 mol/L),硝酸,溴素,去离子水。
实验方法
实验过程
1、实验所需试剂的配置:
(1)乙酸铵溶液(300 g/L):称取90 g乙酸铵,置于500 mL烧杯中,加入150 mL去离子水和100 mL冰醋酸,溶解后,用去离子水稀释至300 mL,此时PH=5。
(2)饱和氟化氢铵溶液:称取100 g氟化氢铵,溶解于100 mL去离子水中,贮存于聚乙烯瓶中。
(3)硫氰酸钾(100 g/L):称取10 g硫氰酸钾于400 mL烧杯中,加入100 mL去离子水溶解试样,再加入2 g碘化钾,溶解后,加入2 mL淀粉溶液(5 g/L),滴加碘溶液(0.04 mol/L)至恰好成蓝色,再用硫代硫酸钠(0.04 mol/L)滴定至蓝色刚好消失。
2、铜金矿试样的前处理:
准确称取待测试样0.4 g,精确至0.0001 g,置于250 mL锥形瓶中,用少量水湿润,加入10 mL浓HCl,置于电热板上低温加热3-5 min,待反应时间结束,取下稍冷。加入5 mL硝酸和1 mL溴,盖上表面皿,摇匀后,在电热板上低温加热,待试样完全分解后,取下稍冷。用少量水洗涤表面皿,并将洗液转移至锥形瓶中,继续加热蒸至近干,冷却,再加入30 mL去离子水,加热煮沸,使可溶性盐完全溶解。实验结束,取下冷却,待测。
3、铜金矿试样的滴定:
空白测定:取一个干净的滴定杯中加入50 mL去离子水,依次再加入乙酸铵,氟化氢铵,碘化钾和硫氰酸钾,将滴定杯放置于滴定台上,启动编辑好测定空白的方法,用待标定的硫代硫酸钠溶液进行电位滴定,滴定至电位突越点,记为V0。
试样的测定:将上述加热冷却至室温的样品由锥形瓶转移至200 mL干燥好的滴定杯中,加入50 mL去离子水反复清洗锥形瓶,并将洗液转移至滴定杯中。向滴定杯中加入乙酸铵溶液至红色并不再加深并过量3 mL,再向滴定杯至加入氟化氢铵饱和溶液至红色消失并过量1 mL,摇匀。加入2 g碘化钾和5 mL硫氰酸钾,摇匀溶解后,编辑好样品的信息。启动编辑好的方法,用标定好的硫代硫酸钠溶液进行电位滴定,滴定至电位突越点,待仪器找到所有终点时,停止滴定,查看耗用标准溶液的体积和滴定结果。
仪器参数
T960全自动滴定仪参数设置如表1所示:
表1 滴定仪参数设置
滴定类型 | 动态滴定 | 方法名 | 铜含量的测定 |
滴定管体积 | 10 mL | 样品计量单位 | g |
工作电极 | 复合铂电极 | 参比电极 | 无 |
搅拌速度 | 6 | 预搅拌时间 | 30 s |
电极平衡时间 | 9 s | 电极平衡电位 | 1 mV |
显示单位 | mV | 滴定前平衡电位 | 6 mV |
每次添加体积 | 0.02 mL | 结束体积 | 20 mL |
电位突跃量 | 500 | 预控mV值 | 无 |
相关系数 | 6.3546 | 结束单位 | % |
滴定剂名称 | 硫代硫酸钠 | 理论浓度 | 0.1 |
结果与讨论
实验结果
样品经测试,得到实验结果如表2所示:
表2 铜精矿含量测试结果
样品 名称 | c(Na2S2O6)(mol/L) | 取样量 (g) | 滴定 体积 (mL) | 空白值 V0(mL) | 含量 (%) | 平均 含量 (%) | RSD (%) |
样品 1 | 0.1008 | 0.47100 | 15.456 | 0.02 | 20.992 | 20.585 | 1.8281 |
0.49586 | 15.696 | 20.250 | |||||
0.46797 | 14.986 | 20.512 | |||||
样品 2 | 0.48638 | 13.962 | 18.335 | 18.425 | 1.4472 | ||
0.42862 | 12.570 | 18.725 | |||||
0.46142 | 13.141 | 18.215 | |||||
样品 3 | 0.47284 | 16.056 | 21.724 | 21.833 | 0.6282 | ||
0.45706 | 15.567 | 21.788 | |||||
0.47262 | 16.243 | 21.987 | |||||
样品 4 | 0.47437 | 16.799 | 22.657 | 22.476 | 0.9079 | ||
0.46584 | 16.205 | 22.255 | |||||
0.46536 | 16.380 | 22.517 |
滴定图谱
结论
本次测试通过自动电位滴定仪测定铜精矿中铜的含量,测试结果均在合格范围内,该样品的含量符合出场要求。而且使用仪器判断减少了人工误差,大大提高了实验的精度。电位滴定法是检测该类样品含量的不错选择。
注意事项
1.在铜精矿试样前处理时,加入盐酸使用电热板低温加热,建议使用100的低功率;在加入硝酸和溴时,因为溴的挥发性极强,因此需要在通风处理,且使用电热板低温加热的功率建议使用100-150的低功率。
2.铂电极在多次测样之后,会出现白色氟化氢铵析出的情况,导致电位响应变慢,突跃变低的情况,需要用5%的稀硝酸浸泡,擦干后再使用。
参考文献:
[1] GB/T 3884.1-2012 铜精矿化学分析方法 铜量的测定