(1)方法提要 试样用盐酸和硝酸溶解,在硫酸、磷酸介质中,在镍及乙酸钠存在的情况下,钴与亚硝基R盐生成红色络合物,于520nm波长处测量吸光度,从校准曲线上查得钴量。
铁、镍、铜等元素的干扰,可采用加大试液酸度而只呈现稳定的钴-亚硝基R盐红色络合物的方法来消除。若试样中铬的质量分数大于15%,则应增加挥铬步骤。
本方法适用于高温合金中钴含量的测定,测定范围为0.10%~20.00%(质量分数)。
(2)主要试剂
1)盐酸(1.19g/mL)、硝酸(1.42g/mL)、硫酸(1.84g/mL)、磷酸(1.69g/mL)、高氯酸(1.67g/mL)、硫酸(2+3)、硫酸(1+1)、硝酸(1+1)。
2)乙酸钠溶液(500g/L):称取500g乙酸钠(含3个结晶水)溶解于适量水中,用水稀释至1000mL,摇匀。
3)钴标准溶液A(0.10mg/mL):称取0.1000g纯钴(质量分数大于或等于99.9%),置于200mL烧杯中,加入20mL硝酸溶液(1+1),加热溶解,加入5mL硫酸溶液(1+1),蒸发至冒硫酸烟,稍冷,加入25mL水,微沸溶解盐类,冷却至室温,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
4)钴标准溶液B(0.05mg/mL):移取钴标准溶液A,置于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
5)亚硝基R盐(1-亚硝基-2萘酚-3,6-二磺酸二钠)溶液(10g/L):称取1g亚硝基R盐[NOC10H4OH(SO3Na)2]溶于温水中,稀释至100mL,摇匀。
6)纯铁:不含钴或已知钴质量分数小于或等于0.001%。
7)纯镍:不含钴或已知钴质量分数小于或等于0.001%。
(3)分析步骤(www.xing528.com)
1)试样:称取0.10~0.50g试样,精确至0.0001g。
2)测定
①试液的制备:将试样置于150mL烧杯中,加入20~30mL盐酸(1.19g/mL)、3~5mL硝酸(1.42g/mL),微热至试样溶解[若试样中铬的质量分数大于15%,此时应增加挥铬步骤,即加入10mL高氯酸(1.67g/mL),加热蒸发至冒高氯酸烟,滴加盐酸(1.19g/mL)挥铬,重复数次],稍冷,加入12mL磷酸(1.69g/mL)、12mL硫酸溶液(1+1),加热蒸发冒硫酸烟,稍冷,加入30mL水,煮沸溶解盐类,冷却至室温,移入200mL容量瓶中[当钴的质量分数大于5%时,移入500mL容量瓶中,补加18mL磷酸(1.69g/mL)、18mL硫酸溶液(1+1)],用水稀释至刻度,摇匀。
显色液:移取10.00mL(当钴的质量分数大于10%时,移取5.00mL试液)试液置于100mL容量瓶中,加入10mL乙酸钠溶液[铁基或铁镍基高温合金试样,加入乙酸钠溶液后,试液将出现浑浊,加入硫酸溶液(2+3)后,浑浊便会消失,并不影响测定],用水稀释至40mL,准确加入10.00mL亚硝基R盐溶液,放置5~10min,加入5mL硫酸溶液(2+3),再放置5~20min[提高试液酸度以消除共存元素的干扰时,镍基试样加入5mL硫酸溶液(2+3)后,放置5min即可。对铁镍基试样,应放置20min以上,或者改加10mL硫酸溶液(1+1),放置2~3min],用水稀释至刻度,摇匀。
参比液:移取10.00mL试液置于100mL容量瓶中(当钴的质量分数大于10%时,移取5.00mL试液),加入10mL乙酸钠溶液,用水稀释至约40mL,加入5mL硫酸溶液(2+3),摇匀,加入10.00mL亚硝基R盐溶液,放置5~10min,用水稀释至刻度,摇匀。
②测量:将显色液移入1cm吸收皿中,以参比液为参比,于520nm波长处测量吸光度,从校准曲线上查得钴量。
3)校准曲线的绘制:称取与试样中铁、镍含量相近的纯铁和纯镍,置于150mL烧杯中,按试样溶解,制成底液。
移取10.00mL底液数份(当钴的质量分数大于10%时,移取5.00mL试液),分别置于数个100mL容量瓶中,依次加入0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL钴标准溶液B,各加10mL乙酸钠溶液,用水稀释至约40mL。以下按试样溶液显色操作,以不加钴的那份溶液为参比液,测量其吸光度。以吸光度为纵坐标,相应的钴量为横坐标,绘制校准曲线。
(4)结果计算 试样中钴的质量分数的计算公式为
式中 m1——从校准曲线上查得的钴量(mg);
m——显色液中所含的试样量(mg)。
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