一種萃取光度法精密測定鋯化合物中鋯鉿分量的方法
2023-10-27 15:11:17 1
專利名稱：一種萃取光度法精密測定鋯化合物中鋯鉿分量的方法
技術領域：
本發明屬於鋯鉿含量的分析方法技術領域，特別涉及一種萃取光度法精密測定鋯化合物中鋯鉿分量的方法，可精密測定氧氯化鋯、斜鋯石、鋯英砂、氧化鋯和鋯鐵合金等被測物中的鋯鉿分量。
背景技術：
鋯和鉿具有相同的外電子結 構，並且由於鑭系收縮的影響，鋯鉿的原子半徑、離子半徑乃至化學性質都極為相似。自然界中，鋯鉿往往是共生的，幾乎所有的鋯中都含有1% 3%的鉿。目前，鋯鉿含量的分析的主要方法有重量沉澱法、絡合滴定法、分光光度法、光譜法等。苦杏仁酸重量沉澱法是測定鋯鉿含量較經典的方法。其最大優點是測定結果較準確，而缺點是操作步驟繁複、分析時間長、所用試劑有毒且價格較高。此外，該法多用作測定鋯鉿合量，對鋯化合物中鋯鉿分量的測定則難以實現。乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)絡合滴定法是工業上測定鋯鉿合量最常用的方法。它有操作簡便、快速的優點，但在EDTA的標定和滴定過程中會產生不同程度的系統誤差，測定結果較真實值多略有偏低。光度分析法在測定鋯鉿含量時，所用顯色劑主要可分為羥基螢光酮類、偶氮類、三苯甲烷類三大類，其中具體又以偶氮胂III和二甲酚橙顯色劑最為常用。分光光度法具有操作簡便、靈敏度較高等優點，因此應用較為廣泛。但顯色劑對鋯鉿顯色的選擇性普遍較差，因此，在直接測定鋯化合物中鋯鉿分量時，該法的應用較少。光譜法測定鋯鉿含量的方法主要包括電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)、電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)、X-射線螢光衍射法(XRF)等。它們共同的優點是靈敏度高、檢測限低、基體幹擾小，一般可用於直接測定鋯鉿分量。但這些方法對儀器設備的要求以及測試成本都較高，這對它們的使用形成了一定的限制。
發明內容
本發明的目的是提供一種萃取光度法精密測定鋯化合物中鋯鉿分量的方法，具有靈敏度高、選擇性好、操作簡便、快速和測定結果準確等優點，且能有效降低測試成本和對儀器設備的要求。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是一種萃取光度法測定鋯化合物中鋯鉿分量的方法，其特徵在於，包括有以下步驟
1)鋯和鉿的萃取分離在分液漏鬥中按體積比萃取劑被測物料液洗滌液反萃液=7 : 3 : I : 2，用萃取劑萃取被測物料液中的鉿2 5次，分液，得到的有機相(含鉿和極少量鋯)用洗滌液洗滌2 5次，分液，合併洗滌步驟得到的水相與萃餘水相溶液以獲得純鋯液，得到的含鉿有機相再用反萃液反萃3 6次，分液，收取水相純鉿液；
2)鋯鉿分量的測定取步驟I)所得的純鋯液和純鉿液，分別在兩組25mL容量瓶中，用0.10%(Wt)偶氮胂III溶液對純錯液中的錯和純鉿液中的鉿進行顯色,用5. 0%(wt)尿素溶液穩定顯色，用硝酸溶液定容至容量瓶刻度作顯色環境，另取空白樣做背景，在顯色穩定時間
0 24.0 h內用紫外分光光度計在665±5 nm處測定溶液吸光度，分別按鋯和鉿的標準曲線計算純鋯液中的鋯和純鉿液中的鉿的濃度。按上述方案，步驟2)所述的鋯和鉿的標準曲線的繪製方法是分別製備1.0X10_5mol/L原子級鋯標準溶液和鉿標準溶液，將0. 500mL、0. 750mL、l. OOOmLU. 250mL、l. 500mL鋯標準溶液和鉿標準溶液分別加入兩組25mL容量瓶中，然後加3.0 mL 5. 0 mL0. 10% (wt)偶氮胂III溶液對鋯和鉿進行顯色，再加I. 0 mL 5. 0 mL 5. 0% (wt)尿素溶液穩定顯色，用8.0 mol/L 12.0 mol/L硝酸定容至容量瓶刻度作顯色環境,另取空白樣做背景，在顯色穩定時間0 24. 0 h內用紫外分光光度計于波長665±5nm處測定溶液吸光度，分別以鋯和鉿質量濃度為橫坐標，以吸光度為縱坐標，繪製鋯和鉿的標準曲線。按上述方案，步驟I)所述的萃取劑和被測物料液的配製方法是用硫氰酸銨和無機酸反應配製2. 0 mol/L 4. 0 mol/L的HSCN溶液，將MIBK與HSCN按體積比I : I加入燒杯中，在界面攪拌速度80 r/min 300 r/min條件下,飽和5. 0 min 30. 0 min後,分液，上層有機相作為萃取劑用於萃取分離鋯鉿；另外，配製鋯濃度不大於2.0 mol/L、且硫氰酸濃度為2. 0 mol/L 4. 0 mol/L的被測物料液，作為萃取水相。按上述方案，步驟I)所述的洗滌液為2.0 mol/L 4.0 mol/L鹽酸，所述的反萃液為 2. 0 mol/L 4. 0 mol/L 硫酸。按上述方案，步驟2)所述的25 mL容量瓶中定容後的鋯和鉿的濃度在鋯和鉿的標準曲線的繪製方法所要求的濃度範圍內，步驟2)所述的偶氮胂III及尿素溶液的體積用量、硝酸的濃度和測定時間需與鋯和鉿的標準曲線的繪製方法一致。本發明為使25 mL容量瓶中定容後的鋯和鉿的濃度在鋯和鉿的標準曲線的繪製方法所要求的濃度範圍內，為此可取一定體積的步驟I)所得的純鋯液和純鉿液顯色後進行試測，若吸光度過大，可適度稀釋純鋯液和純鉿液(明確稀釋倍數)，使吸光度在鋯標準曲線和鉿標準曲線縱坐標範圍內即可。本發明所述偶氮胂III為2，7-雙(2-苯胂酸-I-偶氮)-1，8- 二羥基萘-3，6_ 二磺酸，其結構式為
權利要求
1.一種萃取光度法測定鋯化合物中鋯鉿分量的方法，其特徵在於，包括有以下步驟 1)鋯和鉿的萃取分離在分液漏鬥中按體積比萃取劑被測物料液洗滌液反萃液=7 : 3 : I : 2，用萃取劑萃取被測物料液中的鉿2 5次，分液，得到的有機相用洗滌液洗滌2 5次，分液，合併洗滌步驟得到的水相與萃餘水相溶液以獲得純鋯液，得到的含鉿有機相再用反萃液反萃3 6次,分液,收取水相純鉿液； 2)鋯鉿分量的測定取步驟I)所得的純鋯液和純鉿液，分別在兩組25mL容量瓶中，用0.10%(wt)偶氮胂III溶液對純錯液中的錯和純鉿液中的鉿進行顯色,用5. 0%(wt)尿素溶液穩定顯色，用硝酸溶液定容至容量瓶刻度作顯色環境，另取空白樣做背景，在顯色穩定時間0 24.0 h內用紫外分光光度計在665±5 nm處測定溶液吸光度，分別按鋯和鉿的標準曲線計算純鋯液中的鋯和純鉿液中的鉿的濃度。
2.按權利要求I所述的萃取光度法測定鋯化合物中鋯鉿分量的方法，其特徵在於，步驟2)所述的鋯和鉿的標準曲線的繪製方法是分別製備I. OX 10_5 mol/L原子級鋯標準溶液和鉿標準溶液，將0. 500mL、0. 750mL、l. OOOmLU. 250mL、l. 500mL鋯標準溶液和鉿標準溶液分別加入兩組25mL容量瓶中，然後加3.0 mL 5. 0 mL 0. 10% (wt)偶氮胂III溶液對鋯和鉿進行顯色，再加I. 0 mL 5. 0 mL 5. 0% (wt)尿素溶液穩定顯色,用8. 0 mol/L 12. 0mol/L硝酸定容至容量瓶刻度作顯色環境，另取空白樣做背景，在顯色穩定時間0 24. 0h內用紫外分光光度計于波長665±5nm處測定溶液吸光度，分別以鋯和鉿質量濃度為橫坐標，以吸光度為縱坐標，繪製鋯和鉿的標準曲線。
3.按權利要求I或2所述的萃取光度法測定鋯化合物中鋯鉿分量的方法，其特徵在於，步驟I)所述的萃取劑和被測物料液的配製方法是用硫氰酸銨和無機酸反應配製2. 0mol/L 4.0 mol/L的HSCN溶液，將MIBK與HSCN按體積比I : I加入燒杯中，在界面攪拌速度80 r/min 300 r/min條件下,飽和5. 0 min 30. 0 min後,分液,上層有機相作為萃取劑用於萃取分離鋯鉿；另外，配製鋯濃度不大於2. 0 mol/L、且硫氰酸濃度為2. 0 mol/L 4. 0 mol/L的被測物料液，作為萃取水相。
4.按權利要求3所述的萃取光度法測定鋯化合物中鋯鉿分量的方法，其特徵在於，步驟I)所述的洗漆液為2. 0 mol/L 4. 0 mol/L鹽酸,所述的反萃液為2. 0 mol/L 4. 0mol/L硫酸。
5.按權利要求3所述的萃取光度法測定鋯化合物中鋯鉿分量的方法，其特徵在於，步驟2)所述的25 mL容量瓶中定容後的鋯和鉿的濃度在鋯和鉿的標準曲線的繪製方法所要求的濃度範圍內，步驟2)所述的偶氮胂III及尿素溶液的體積用量、硝酸的濃度和測定時間需與鋯和鉿的標準曲線的繪製方法一致。
全文摘要
本發明涉及一種萃取光度法精密測定鋯鉿混合物中鋯鉿分量的方法，在大量鋯存在下，運用甲基異丁酮-硫氰酸(MIBK-HSCN)體系溶劑萃取分離鋯和鉿，再結合偶氮胂Ⅲ分光光度法精密測定鋯鉿分量，可精密測定氧氯化鋯、斜鋯石、鋯英砂、氧化鋯和鋯鐵合金等被測物中的鋯鉿分量，具有靈敏度高、選擇性好、儀器操作簡便、快速、測定結果準確等優點，且能有效降低測試成本和對儀器設備的要求。
文檔編號G01N21/78GK102706871SQ201210189859
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月11日 優先權日2012年6月11日
發明者餘軍霞, 吳明, 張臻悅, 張越非, 徐志高, 池汝安 申請人:武漢工程大學