萃取-分光光度法测锑.doc

萃取分光光度法测锑 质保部化四站 王军摘 要：针对萃取分光光度法在测锑过程中可以应用的各种显色剂和溶剂做综述，重点对孔雀绿和灿烂绿分光光度法测锑的异同作比较，提出改进措施。关键词：萃取 分光光度法 锑 综述锑无论是在锌铅湿法冶炼，还是在铜湿法冶炼，基本上都是作为杂质干扰元素。它的存在对冶炼过程中的电解步骤来说都是有害的。它的存在影响电解电流效率，恶化操作条件，造成析出物的质量波动。只是在锌湿法冶炼的浸出液净化过程中有采用主动加入锑盐除钴的流程。我厂锌系统就是如此，而锌系统还是采用传统的黄药除钴流程。但两边对于锌电解新液锑含量控制指标都是相同的：Sb0.00030g/L。锑的测定方法按照测定原理和采用仪器的不同，可分为化学分析法和仪器分析法。化学分析法一般应用于高含量的情况，比如说铅精矿中大于1%含量的Sb就采用硫酸铈容量法滴定。仪器分析法通常应用于锑含量较低的场合，光学分析法、电化学分析法都有应用。分光光度法、原子吸收光谱法、发射光谱法都属于光学分析法的范畴。电化学分析法主要就是示波极谱法。以上仪器分析方法在实际应用中最为普遍的是较为经济适用的分光光度法。锑的分光光度法测定一般都是经过溶样消解，通过控制溶解的温度和酸度加入适当的掩蔽剂，分离一些干扰离子，使锑与基体分离进入溶液，锑离子与显色剂生成的有色络合物通过萃取在有机相中富集，用分光光度计以适宜的最大吸收波长测定吸光度。萃取作为一种分离富集手段在分析化学中有着重要的应用。样品的差异、锑含量的高低、共存干扰组分的多少决定了分离操作几乎是必不可少的。其实加掩蔽剂也是一种“分”而不“离”的分离措施。当然也有不用萃取直接用分光光度计、极谱仪直接测定锑的文献报道。我厂的物料从锌、铅、铜的原材料（精矿）到中间的物料再到产品锌锭、铅锭，林林总总有30多种，都要求提供锑含量的分析数据以服务于生产和销售。有些样品的消化处理采取预分离的办法使锑与基体元素分离。比如说粗铜结晶紫分光光度法测锑，溶样后控制酸度加入Mn2+与Mn7+生成Mn02作为载体与锑共沉淀与基体铜分离;铅锭孔雀绿分光光度法测锑的过程中加入Fe3+,控制PH值让锑与铁共沉淀出来,沉淀物再重新用酸溶解,从而与铅基体分离。预分离后的试样再通过选择合适的有机溶剂把锑萃取出来而与剩余干扰元素分离，进入有机相中的锑的络合物再与加入的显色剂反应，生成有色络合物再用分光光度计测吸光度。萃取溶剂的选择有一些基本规则：待测金属化合物在选择的有机溶剂中有足够大的溶解度，以保证大的分配比和高萃取率。带电荷的化合物不能进入有机溶剂，若金属以离子形式存在则它首先转变为不带电的络合物，或与带相反电荷的离子形成电中性的离子缔合物，以灿烂绿分光光度法测锑为例，所选的溶剂为甲苯，新生态的Sb5+在6mol/L的Hcl介质中,以Sbcl6- 形态存在于水相，它与灿烂绿碱性染料的阳离子结合生成不带电的离子缔合物-R+Sbcl6-进入有机相， 选择波长max640nm测定。可用于锑萃取分光光度分析的显色剂多属于三苯甲胺类碱性染料，如孔雀绿、结晶紫、甲基紫、亮绿（灿烂绿）、乙基紫、罗丹明B、罗丹明6G、丁基罗丹明B等。下面是可用于Sb5+ 萃取分光光度法测定的有机显色剂与溶剂和显色条件一览表：试剂显色条件络合比max（单位：nm)摩尔吸光系数浓度介质萃取剂Cl-罗丹明B3M盐酸异丙醚55012.8104Cl-灿烂绿3M盐酸甲苯1：6：164410.61043M盐酸苯1：6：164410.81047M盐酸氯仿1：6：163411.71043M盐酸氯苯1：6：164012104Cl-结晶紫2M盐酸苯1：6：16109.31042M盐酸甲苯1：6：16088.41044M盐酸氯仿1：6：159211.51043M盐酸氯苯1：6：159811.21043M盐酸苯+硝基苯(4:1)1：6：260011.61043M盐酸苯+二氯乙烷(1:1)1：6：259611.8104Cl-孔雀绿3M盐酸苯1：6：16367.61043M盐酸甲苯1：6：16367.21047M盐酸氯仿1：6：16329.71043M盐酸氯苯1：6：16348.3104Cl-甲基紫2M盐酸苯1：6：16085.41042M盐酸甲苯1：6：16084.81042M盐酸氯仿1：6：12908.01044M盐酸氯苯1：6：15968.21043M盐酸苯+硝基苯(4:1)1：6：25989.51043M盐酸苯+二氯乙烷(1:1)1：6：25948.8104Cl-乙基紫6M盐酸异丙醚1：6：16058.3104Cl-丁基罗丹明B6-9M盐酸四氯化碳1：6：1520(8.5-11)104Cl-罗丹明6G0.2M盐酸苯1：6：15402.45104Cl-甲基绿1M硫酸氯仿1：6：16483.81041M硫酸二氯乙烷1：6：26503.91041.5M硫酸苯+硝基苯(5:1)1：6：26503.9104Cl-碘绿1M硫酸氯仿1：6：16483.91041M硫酸二氯乙烷1：6：26503.81041.5M硫酸苯+硝基苯(5:1)1：6：26503.8104Cl-碱性藏花红1.2-3.5M盐酸苯5183.7104Cl-天青A0.9-2.6M盐酸二氯乙烷6404.9104甲基荧光酮PH=25304.04104溴邻苯三酚红PH6.0-6.8 0.01M EDTA5603.74104苯芴酮H2SO4 KI 明胶乙醚5303.4104孔雀绿分光光度法测锑与灿烂绿分光光度法测锑的比较：两者的原理相同，都是在盐酸介质中Sncl2 还原锑为三价，再用NaNO2 氧化为五价，新生态的五价锑Sbcl6- 络阴离子分别与孔雀绿阳离子、灿烂绿阳离子生成离子缔合物，在波长max640nm处测吸光度。两者的区别：孔雀绿分光光度法测锑的关键在于锑的氧化和酸度控制，为使锑完全氧化至五价且以Sbcl6- 状态存在必须在酸度大于6mol/L以上的盐酸溶液中，并有适当氧化剂如NaNO2 或硫酸铈存在，分析实践中孔雀绿萃取锑选择的酸度为7mol/L，在酸性溶液中锑的存在状态可以为Sb3+、Sb4+、Sb5+ ，而Sb4+ 不能被NaNO2 氧化，会造成结果偏低，这就是在氧化之前必须先加还原剂将锑全部还原为三价，然后再氧化的原因。氧化方程式为：Sb3+ + 2NO2 +4H+ Sb5+ +2NO+H2O灿烂绿（C27H34N2O4S）比孔雀绿(C23H25N2Cl)在甲苯中的溶解度更大,故而可以从上表中看到灿烂绿测锑的摩尔吸光系数比孔雀绿测锑的摩尔吸光系数大,显色更加地灵敏.我所在的化四站负责锌湿法冶炼溶液的分析,其中锑的标准分析方法为灿烂绿分光光度法,但是实际上我们用的显色剂为孔雀绿,操作条件按照灿烂绿的方法，锑的氧化酸度为6mol/L Hcl溶液,萃取在1.5mol/L Hcl，两者的显色灵敏度有差异，若换为灿烂绿显色测定结果会更好。另外Tl3+ 、Au+ 的干扰是有资料表明锌中浸液Tl含量达到0.0006g/L时就会引起锑