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纺织新科》标准库》化学分析/5——稀土含量的测定 |
稀土含量的测定
一．
草酸盐分离重量法测定稀土总量
样品用氢氧化铵沉淀分离钙，在Ph 1-3的微酸性溶液中用草酸丙酮沉淀稀土元素为草酸盐沉淀，以分离铁、铀、锆、钛等，得到纯净的草酸盐沉淀，于800℃灼烧，以稀土氧化物形式称量。
（一）试剂
1. 盐酸：1：1、1：3、1%。
2. 氢氧化铵：分析纯，比重0.9，10%，1：1。
3. 麝香草酚蓝指示剂：0.1%。
4. 草酸丙酮：称取烘干（105℃）磨细的草酸50g，溶于500ml无水丙酮中，摇匀备用。
5. 草酸溶液1%（pH 1.5-2.5）。
6. 硝酸：分析纯，比重1.40。
7. 高氯酸：分析纯，70-72%。
8. 过氧化氢：30%。
9. 氯化铵：分析纯，固体。
10. 酚酞指示剂0.5%（60% 酒精溶液）。
11. 5% 氢氧化铵-2% 氯化铵溶液。
（二）分析步骤
称取0.5-1g经105℃烘干的氯化稀土于250ml烧杯中加入水20ml，加几滴1：1盐酸，使氯化稀土全部溶解。加2滴麝香草酚蓝指示剂，用1：1和10% 氢氧化铵中和到橙色，加入草酸丙酮15-20ml，继续用氨水中和到橙色，将溶液稀释到100ml左右，加热到近沸，保温1小时以上，（如果溶液变为红色，需用10% 氢氧化铵中和使其返回橙色），溶液冷却后，用慢速定量滤纸过滤，用1% 草酸洗液洗涤6-8次。
将沉淀物连同滤纸放回原烧杯中，加入20ml浓硝酸和5ml高氯酸，加热煮沸并蒸发到冒白烟，白烟冒尽后将烧杯取下冷却（也可将沉淀物放入瓷坩埚中，在700℃灰化完全），加入1：3盐酸20ml和数滴30% 过氧化氢，加热溶解，过滤，残渣用1% 盐酸洗涤10次。
将滤液稀释到100ml左右，加入4g氯化铵，2滴酚酞指示剂，用浓氢氧化铵中和到红色，再加入相当溶液体积的10% 浓氢氧化铵，加热近沸到沉淀凝聚，取下。冷却后过滤，用5% 氢氧化铵-2% 氯化铵洗液洗涤8-10次。沉淀用热的1：1盐酸10ml溶于原烧杯中，用１% 盐酸洗涤数次。
在滤液中加入15ml草酸丙酮，pH 1.5-2.5条件下再沉淀一次。用定量滤纸过滤，用1%草酸洗液洗涤8-10次。沉淀连同滤纸放入已恒重的瓷坩埚中，在小电炉上烘干，灰化后移入马弗炉中，800℃灼烧半小时，取出冷却称重，再灼烧，直至恒重。
（三）结果计算
W1-W
RE2O3% = ─────×100
G
W -空坩埚重（g）
W1-沉淀和坩埚总重（g）
G -称取试样重（g）
二．
PMBP-苯萃取分离铀试剂Ⅲ比色法
在pH 2.4-2.8的缓冲溶液中，偶氮胂Ⅲ与稀土元素生成蓝绿色络合物，可用作比色法测定。
在pH 5.5的六次甲基四胺缓冲液中，PMBP（1-苯基-3-甲基-4-苯酰基吡唑酮）与稀土金属离子生成的络合物为苯所萃取。同时被萃取的还有钍、铀、钪、铋、铁（三价）、铌、钽、铅、铝和少量的钙、锶、锰及部分钛、锆的水解物。为防止钛、锆等金属离子水解析出沉淀，可在调节pH前加入磺基水杨酸掩蔽，抗坏血酸还原三价铁。萃取前加入铜试剂消除铅的干扰。用甲酸溶液反萃取时除稀土元素转入水相外，其它元素仍留在有机相中，以此达到分离的目的。
（一）试剂
1.盐酸：5%
2. 氢氧化铵溶液：1：1
3. 抗坏血酸溶液1%（现配）
4. 磺基水杨酸溶液 10%
5. 混合指示剂：0.2% 溴甲酚绿乙醇溶液（配制时加入几粒氢氧化钠）和0.2% 甲基红乙醇溶液，按3：1比例混合，指示剂由红变绿，变色点为pH 5.1。
6. 六次甲基四胺缓冲溶液：取360g六次甲基四胺，用水溶解，加入70ml左右浓盐酸，用水稀释到1升，摇匀后用pH计校正到pH=5.5。洗液，用缓冲液稀释10倍。
7. 铜试剂溶液：2%，过滤后贮存棕色瓶中，存放时间不宜过长。
8. PMBP-苯溶液0.01M，称取2.78g PMBP溶解于1000ml苯中。
9. 甲酸反萃取溶液，取44ml甲酸（含量不低于88%）用水稀释到10升，用pH计校正（pH=2.4）。
10. 铀试剂溶液0.1%（过滤后使用）。
11. 稀土氧化物标准溶液，称取经重量法（见前）提纯过的被测稀土氧化物于850℃灼烧一小时或用光谱纯试样按被测样品中稀土元素比例配制的氧化物0.1g，加盐酸5ml及过氧化氢数滴，加热溶解。冷后，移入500ml容量瓶中，用水稀释到刻度，摇匀。此溶液1ml 含稀土氧化物200微克。
将上述溶液稀释成1ml含稀土氧化物 20微克的标准溶液。
（二）标准曲线绘制
准备分取0、10、30、50、70、90微克的稀土标准溶液，分别放入60ml分液漏斗中，用水补足体积为10ml，以下按试样分析手续进行萃取和比色，绘制标准曲线。
（三）分析及计算
准确吸取2-10ml试液于60ml分液漏斗中，用5% 盐酸稀释到10ml左右。加入2ml 1%抗坏血酸溶液，2ml 10% 磺基水杨酸溶液，3滴混合指示剂，用1：1氢氧化铵调到绿色，再用5% 盐酸调到红色。加入6ml pH为5.5的六次甲基四胺缓冲溶液，2ml 2% 铜试剂，摇匀。加入PMBP-苯溶液25ml，振荡萃取1分钟。待分层后，快速放出4-5ml水相溶液淋洗分液漏斗颈部，准确放出10ml于干燥的25ml带塞比色管中，加入2ml 0.1%铀试剂溶液，摇匀。半小时后，于72型分光光度计上波长660毫微米处，用1厘米比色杯以试剂空白为参比，测量光密度。
计算：
Mg×10-6
RE2O3% = ───────×100
G
Mg -由工作曲线查得稀土的量（微克）
G -分取样重（克）
摘自《江苏印染》1989年第四期