摘要:在0.5mol/L~0.65mol/L硫酸溶液中,利用高锰酸钾氧化锑(Ⅲ)为锑(V),抗坏血酸还原铁(Ⅲ)为铁(Ⅱ)从而消除干扰,锡(IV)与苯芴酮-溴代十六烷基三甲胺生成有色络合物,用分光光度法测定锌湿法冶炼溶液中的锡量。此络合物在510nm波长处有最大吸收峰,在锡(IV)含量为0.00-0.80mg/L之间,溶液中锡含量与吸光度值呈线性关系,符合朗伯—比耳定律,适用于锌湿法冶炼溶液中锡的测定。
关键词:分光光度法;锌湿法冶炼溶液;锡(IV)。
在湿法炼锌过程中,电解液中锡的含量超标,不但会引起烧板,影响电效及直耗,而且直接影响析出锌的质量,所以准确测定湿法炼锌溶液中锡的含量,对生产控制具有重要的指导意义[1]。经查阅相关资料[2],锡的测定最常见的方法有;原子荧光分光光度法、ICP法和苯芴酮-溴代十六烷基三甲胺光度法[3]。本方法在含有锑(Ⅲ)和铁(Ⅲ)干扰元素情况下,通过添加高锰酸钾氧化化锑(Ⅲ)为锑(V)后,灵敏度更高,显色即时完成,有色络合物更稳定。本法采用苯芴酮一溴代十六烷基三甲胺光度法测定锌湿法冶炼溶液中的锡,快速准确,重现性好,完全能够满足对锌湿法冶炼过程溶液中锡的分析要求。
1 实验部分
1.1仪器
T6新悦型可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司,精准度三级)
1.2主要试剂
硫酸(1+3)、高锰酸钾溶液(10g/L)、抗坏血酸溶液(20g/L),用时现配。
苯芴酮溶液(0.6g/L):称取0.3g苯芴酮,用无水乙醇溶解,加10mL硫酸(6mol/L),加乙醇至500mL,混匀,贮存于棕色瓶中。
溴代十六烷基三甲胺溶液(30g/L):称取6g溴代十六烷基三甲胺,加入200mL无水乙醇,在50℃~60℃水浴上加热溶解,贮存于棕色瓶中。
锡标准贮存溶液:称取0.5868g纯锡(≥99.95%)于250mL烧杯中,加入40mL硫酸(1+1),加热至完全溶解并冒白烟,取下冷却,用硫酸(1+3)移入1000mL容量瓶中并稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含1mg锡。
锡标准溶液:移取1.00mL锡标准贮存溶液于100mL容量瓶中,用硫酸(1+3)稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含10μg锡。
1.3实验方法
1.3.1 样品的处理
根据液体样品的含量高低,移取一定量的试样,置于50mL比色管中,依次滴加5mL硫酸,高锰酸钾溶液(10g/L)滴至红色不褪,放置2分钟,再加入2mL抗坏血酸溶液(20g/L),混匀。2mL苯芴酮溶液(0.6g/L)、2mL溴代十六烷基三甲胺溶液(30g/L),用水稀释至刻度,混匀,放置30分钟。将部分溶液移入1cm比色皿中,用随同试样的空白溶液为参比,在分光光度计波长510nm处测量吸光值,再从工作曲线上查出锡的量。
1.3.2工作曲线的绘制
移取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL锡标准溶液(10μg/mL)置于一组50mL比色管中,加5mL硫酸,以下同实验方法,用试剂空白为参比,测量其吸光度值,锡量为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制工作曲线。
2 结果与讨论
2.1标准曲线
在选定的仪器工作条件下,测定锡标准曲线系列,实验表明锡的浓度在0.00-0.80mg/L之间,溶液中锡含量与吸光度值呈线性关系,线性回归方程为y=0.447x+0.0009,相关系数r=0.9999。
2.2 介质酸度的选择
移取1.00mL锡标准溶液,于一系列50mL比色管中,以试剂空白作参比,只改变硫酸的加入量,其他同试验方法,测量吸光度,结果见表2

由表2可见,当硫酸酸度在0.5-0.6moL时,络合物有稳定的最大吸光度。故本试验取0.5moL/L的硫酸酸度,即加入5mL(1+3)硫酸。
2.3共存离子的影响
对溶液中常见的元素进行干扰实验。结果表明:?Fe2+≤50mg/mL、Mg2+≤25mg/mL、Mn2+6mg/mL、Cu2+、 Cl+≤1mg/mL,Pb2+≤0.3mg/mL,Ca2+、Ni2+≤0.2mg/mL、Si≤0.5mg/mL、Sb3+、Ge、Co2+≤0.05mg/mL对小于200mg/L锡含量的测定均无干扰。
2.4方法的精密度和加标回收试验
按照实验方法,对编号为ZSQ-1、ZSQ-2、ZSQ-3样品中的锡平行测定11次,结果见表3。同时加入锡标准溶液进行加标回收试验,加标量折算成锡量,回收率结果见表4。
3 结论
采用分光光度法直接测定锌湿法冶炼溶液中的锡量,在锡浓度为0.00-0.80mg/L之间,溶液锡含量与吸光度呈线性关系,相关性较好。此方法测定的加标回收率为:98.95%-101.4%。采用本方法精密度较好,准确度较高,易于操作,完全能够满足生产一线过程样品的分析要求。
[参考文献]
[1]赵丰刚。苯芴酮分光光度法测定锌电解液中的锡。有色矿冶,2008年4月,第24卷第2期。
[2]姜雪英等,苯芴酮分光光度法测定水中锡。微量元素与健康研究1995年第12卷第1期。
[3]刘然等。邻苯二酚紫—溴代十六烷基三甲胺光度法测定锌基合金中的锡[J]。分析化验室,1987,6(7):32~36。