对溴酸钾法测定锑矿的条件改进
还是二十年前的事了。当时因为锑氧粉和精锑市场看好,我们周边又有锑矿,所以很多矿老板和乡镇企业都来做锑矿生意,每天都有人送锑矿到我单位化验,我们当时也在做水解法生产锑氧粉的工艺研究,我教分析化学,又是年青人,自然也就成了锑分析的“首席化验工”了。当时单位还没有
原子吸收、ICP-AES之类的大型仪器,全锑测定按溴酸钾法测定(见后面资料),锑矿经硫酸溶解,滤纸还原后,在70-80度的盐酸溶液中,用溴酸钾标准溶液滴定。由于溶液为硫酸-盐酸的混合酸,盐酸浓度约为2mol/L,又在热溶液中进行,滴定时盐酸酸雾不断从瓶中逸出,实验室通风厨也不好使,弄得实验室到处都是呛鼻的气味,瓶子又烫手,一杯溶液要分两次才能滴完。
深感化验的“艰辛”,当时就想是否可以改一改方案,不要在盐酸中来滴定。如何改呢?根据锑离子的强水解性,不加盐酸的话,产物五价锑在较高浓度的硫酸中都会水解生成白色沉淀,尤其是热溶液中水解更强烈,加盐酸后,由于生成氯锑络离子,五价锑的稳定性显著增强,滴定中不致沉淀。若要在不含盐酸的热硫酸中滴定,要求的硫酸浓度会很高,又加热至80度左右,操作是不安全的。因此,要修改分析方案,即修改不加盐酸的滴定条件,应该从降低酸度和降低锑水解性来考虑。
我从碘量法测定辉锑矿和测定锑氧粉的条件中得到启示:水解性极强的锑离子一旦生成了酒石酸盐络合物,溶液从酸性调到碱性都不会生成沉淀,稳定性极强。我何不用酒石酸代替盐酸来“稳定”锑离子,在热硫酸溶液中仍用溴酸钾标准溶液来滴定三价锑。居于这个思路,考虑了溶样时的具体情况,将原来方案修改为:
1、用浓硫酸溶解完矿粉,用滤纸还原锑离子,继续加热至溶液呈淡黄色或白色(同原方案);
2、将溶液冷却并小心加水稀释2倍后(冷却液接近无水硫酸,稀释放热),冷却至近室温,加入一定量酒石酸,充分搅拌溶解完全,再加水稀释1倍(酒石酸不能直接加到溶解液中,以免有机物脱水,加入酒石酸后再稀释1倍,以防在热硫酸溶液中滴定时酒石酸脱水)。
3、将溶液加热至80度,以甲基橙指示,溴酸钾标准溶液滴定(磁力搅拌)。
设计好方案后,分别用新老方法各测定了3杯,结果没有明显差异。后来就一直用这个方法分析锑矿的全锑含量,对外做了很多样,没有一例有争议的情况出现。
一个小改进,改善了环境,也改善了健康。