本发明涉及化学分析技术领域,特别涉及一种适用于铜含量≥70%的铜或铜添加剂的精确测量铜或铜添加剂中铜含量的化学分析方法。
背景技术:
在激烈的市场竞争中,产品质量的好坏尤其重要,对各产品的检测要求也不断在提高,除了检测物质的杂质元素外,物质纯度的直接检测也非常重要。目前国标上测定铜及铜合金化学的方法有:gb/t5121.1-2008铜及铜合金化学分析方法,其中有三种分析方法1:直接电解—原子吸收光谱法;2、高锰酸钾氧化碲—电解原子吸收光谱法;3:电解分光光度法,其中所涉及的仪器都比较昂贵,都是主要基于仪器对含量进行分析,而且由于铜含量比较高的情况下检测准确度比较差。gb/t5121.1-2008原子吸收光谱法中还用了硝酸与氢氟酸的混合酸来溶样,对器具的耐酸要求高、对操作人员的危害大。
另外,也有一些应用碘量法来测定铜含量的方法,如北京有色金属与稀土应用研究所发明的“碘量法测定锡银铜焊中铜含量的方法”,但其样品预处理上用到浓硫酸、高氯酸等强腐蚀性酸和刺激性酸,特别是高氯酸的危害性是最大的。
从掩藏剂的使用来说,一般的碘量法的掩蔽剂用了氟化铵、氟化氢铵,这两种的危害性很大,腐蚀性很强,氟化铵、氟化氢铵与皮肤接触后,氟离子不断解离而渗透到深层组织,溶解细胞膜,造成表皮、真皮、皮下组织乃至肌层液化坏死等;而且一般的碘量法对铜含量的检测范围大致在50%之下。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术所涉及仪器昂贵、铜含量较高的情况下检测精度较差、对器皿耐酸性要求高、对操作人员危害大等的不足,提供一种能快速、方便、检测成本低、对器皿耐酸性要求较低、能减少操作人员危害、检测精度高的精确测量铜或铜添加剂中铜含量的化学分析方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种精确测量铜或铜添加剂中铜含量的化学分析方法,包括以下步骤:
1)准备药品:准备硝酸(1+1)、浓度为150g/l的碘化钾溶液、100g/l的盐酸羟胺溶液、100g/l的硫氰酸钾溶液、焦磷酸钠固体(ar.)、10g/l的新鲜淀粉溶液。
2)标准溶液的配制和标定:1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制。
0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制。
0.02mol/l的铜标准溶液的配制。
0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的标定。
3)铜或铜添加剂样品的检测:用万分之一的天平准确称取0.7g~0.85g铜或铜添加剂试样于烧杯中,加入40ml步骤1)中的硝酸(1+1),加热溶解,待铜或铜添加剂试样溶解完全,再煮沸除尽氮氧化物,然后加入2g步骤1)中的焦磷酸钠固体(ar.),溶解后冷却,再过滤至250ml的容量瓶中,加蒸馏水稀释至250ml为止,然后混合均匀,得到溶液a。
分取10.00ml溶液a于锥形烧杯中,加入20ml蒸馏水以及10ml步骤1)中的盐酸羟胺溶液、10ml步骤1)中的碘化钾溶液,放置30s,然后用步骤2)中标定好的0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,再加入10ml步骤1)中的硫氰酸钾溶液、1ml步骤1)中的新鲜淀粉溶液,继续用步骤2)中标定好的0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失。
4)结果的表示和计算:
铜的质量分数为:
式中:c表示硫代硫酸钠标准溶液的浓度,单位为mol/l;v表示滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,单位为ml;63.546为铜的摩尔质量,单位为g/mol;m表示分取的铜或铜添加剂试样的质量,单位为g。
在其中一个实施例中,步骤2)中标准溶液的配制和标定,包括以下步骤:
a)1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制:称取260g五水合硫代硫酸钠于锥形烧瓶中,加入适量的煮沸过的且无二氧化碳的水使其溶解,加入10g无水碳酸钠,溶解完全后用棉花过滤至1l容量瓶中,以无二氧化碳水稀释至1l,然后混合均匀,得到1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,贮存放置两周后使用。
b)0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制:取20ml步骤a)中贮存了两周后的1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液过滤至1l的棕色容量瓶中,以无二氧化碳水稀释至1l,然后混和均匀,得到0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液。
c)0.02mol/l的铜标准溶液的配制:称取1.2709g纯铜,加入10ml步骤1)中准备的硝酸(1+1),然后煮沸除去氮氧化物,再冷却至室温后移入1l容量瓶中,以蒸馏水稀释至1l,再混合均匀,得到0.02mol/l的铜标准溶液。
d)0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的标定:取20.00ml步骤c)中配制的0.02mol/l的铜标准溶液于250ml的锥形烧杯中,加入20ml步骤1)中的硝酸(1+1),然后加热除尽氮氧化物,再加5g步骤1)中的焦磷酸钠固体,溶解后冷却。
再往锥形烧杯中加入10ml步骤1)中的盐酸羟胺溶液、10ml步骤1)中的碘化钾溶液,放置30s,然后用步骤b)中配制的0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至锥形烧杯中的溶液显淡黄色时,加入10ml步骤1)中的硫氰酸钾溶液、2ml步骤1)中的新鲜淀粉溶液,继续滴定至锥形烧杯中的溶液蓝色消失为止。
0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的标定计算公式为:
式中:c表示铜标准溶液的摩尔浓度,单位为mol/l;v表示铜标准溶液取出体积,单位为ml;c1表示欲标定硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度,单位为mol/l;v1表示欲标定硫代硫酸钠标准溶液滴定消耗的体积,单位为ml。
在其中一个实施例中,步骤b)中的无二氧化碳水为煮沸15分钟后冷却的蒸馏水。
本发明的优点及有益效果:
1、本发明可以分析铜含量≥70%的铜或铜添加剂,可以满足工业界中各种铜或铜添加剂产品检验的需要。
2、本发明是利用在弱酸性溶液中,用了焦磷酸钠掩蔽铁、盐酸羟胺溶液消除氮氧化物;加入过量的碘化钾溶液,铜离子与过量的碘化钾反应生成碘化铜沉淀,同时析出定量的碘;析出的碘以新鲜淀粉溶液作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,借此测定铜或铜添加剂中的铜含量。
3、本发明样品的预处理(即溶样)方法简单。现有一般的碘量法的溶样方法都用到浓硫酸、高氯酸等强腐蚀性酸和刺激性酸,特别是高氯酸的危害性是最大的;gb/t5121.1-2008原子吸收光谱法中还用了硝酸与氢氟酸的混合酸来溶样,本方法只用了硝酸(1+1)即稀硝酸来溶化,对器具的耐酸要求以及对人员操作的危害减少了很多。
4、从掩蔽剂的使用来说,现有一般的碘量法的掩蔽剂用了氟化铵、氟化氢铵,这两种的危害性很大,腐蚀性很强,氟化铵、氟化氢铵与皮肤接触后,氟离子不断解离而渗透到深层组织,溶解细胞膜,造成表皮、真皮、皮下组织乃至肌层液化坏死等;而本发明使用的掩蔽剂为焦磷酸钠固体,相对常规的碘量法中所使用的掩蔽剂的危害性是极小的。
5、从铜的检测范围来看,本发明的铜含量的检测范围是cu(%)≥70%(质量百分比),而一般的碘量法的铜的检测范围大致在50%之下。
6、本发明实用性强;样品本身没有客观条件的限制,可以对铜或铜添加剂进行检测,适用于电子行业与铝合金行业等所使用的铜或铜添加剂,应用范围广。
7、本发明精确度高。本发明掩蔽了一些杂质元素的干扰,数据重复性好,由于本方法的取样量多,取样代表性好,对于高含量的铜分析所使用的仪器分析法的准确度更高,因此所测数据精确度很高,其测量结果的相对标准偏差达到0.06%~0.1%,低于国标仪器分析的相对标准偏差0.12%,是精确度很高的一种化学分析方法。
8、本发明操作简单方便。本检测方法中所涉及的操作步骤都非常简单,操作员只要认识字,严格按照操作步骤来操作都可以独立完成,不像大型仪器分析一样要进行专业的培训才能操作。
9、本发明检测成本低。相对于现有技术原子吸收光谱仪、icp、电解分光光度法的检测成本低很多,符合中小型企业的应用与分析。
具体实施方式
本发明可以以许多不同形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“设置”在另一个元件,它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“相连”,它可以是直接连接到另一个元件,或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
一种精确测量铜或铜添加剂中铜含量的化学分析方法,包括以下步骤:
1)准备药品:硝酸(1+1):用量筒量取500ml蒸馏水加入量程为2000ml烧杯中,再用量筒量取500ml纯硝酸,将量好的纯硝酸一边加入蒸馏水一边搅拌,搅拌均匀后冷却,最后贮存于棕色广口试剂瓶中。
浓度为150g/l的碘化钾溶液:称取150g分析纯碘化钾,溶于蒸馏水,用蒸馏水稀释至1升,贮存于棕色试剂瓶中,在避光下保存,使用时现配。
100g/l的盐酸羟胺溶液:称取100g分析纯盐酸羟胺,溶于蒸馏水,用蒸馏水稀释至1升,贮存于棕色试剂瓶中,使用时现配。
100g/l的硫氰酸钾溶液:称取100g分析纯硫氰酸钾,溶于蒸馏水,用蒸馏水稀释1升,贮存于试剂瓶中。
焦磷酸钠固体(ar.):焦磷酸钠固体(ar.)
10g/l的新鲜淀粉溶液:用量筒量取100ml约80℃的蒸馏水于250ml烧杯中,将预先称取好的1g可溶性新鲜淀粉(ar.)加入其中,一边加入一边搅拌,再煮沸,然后冷却。使用时现配。
2)标准溶液的配制和标定:1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制。
0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制。
0.02mol/l的铜标准溶液的配制。
0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的标定。
3)铜或铜添样品的检测:用万分之一的天平准确称取0.7g~0.85g铜或铜添加剂试样于烧杯中,加入40ml步骤1)中的硝酸(1+1),加热溶解,待铜或铜添加剂试样溶解完全,再煮沸除尽氮氧化物,然后加入2g步骤1)中的焦磷酸钠固体(ar.),溶解后冷却,再过滤至250ml的容量瓶中,加蒸馏水稀释至250ml为止,然后混合均匀,得到溶液a。
分取10.00ml溶液a于锥形烧杯中,加入20ml蒸馏水以及10ml步骤1)中的盐酸羟胺溶液、10ml步骤1)中的碘化钾溶液,放置30s,然后用步骤2)中标定好的0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,再加入10ml步骤1)中的硫氰酸钾溶液、1ml步骤1)中的新鲜淀粉溶液,继续用步骤2)中标定好的0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失。
4)结果的表示和计算:
铜的质量分数为:
式中:c表示硫代硫酸钠标准溶液的浓度,单位为mol/l;v表示滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,单位为ml;63.546为铜的摩尔质量,单位为g/mol;m表示分取的铜或铜添加剂试样的质量,单位为g。
其中,步骤2)中标准溶液的配制和标定,包括以下步骤:
a)1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制:称取260g五水合硫代硫酸钠于锥形烧瓶中,加入适量的煮沸过的且无二氧化碳的水使其溶解,加入10g无水碳酸钠,溶解完全后用棉花过滤至1l容量瓶中,以无二氧化碳水稀释至1l,然后混合均匀,得到1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,贮存放置两周后使用。(分析前两周提前配置好)
b)0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制:取20ml步骤a)中贮存了两周后的1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液过滤至1l的棕色容量瓶中,以无二氧化碳水稀释至1l,然后混和均匀。
c)0.02mol/l的铜标准溶液的配制:称取1.2709g纯铜,加入10ml步骤1)中准备的硝酸(1+1),然后煮沸除去氮氧化物,再冷却至室温后移入1l容量瓶中,以蒸馏水稀释至1l,再混合均匀。
d)0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的标定:取20.00ml步骤c)中配制的0.02mol/l的铜标准溶液于250ml的锥形烧杯中,加入20ml步骤1)中的硝酸(1+1),然后加热除尽氮氧化物,再加5g步骤1)中的焦磷酸钠固体(ar.),溶解后冷却。
再往锥形烧杯中加入10ml步骤1)中的盐酸羟胺溶液、10ml步骤1)中的碘化钾溶液,放置30s,然后用步骤b)中配制的0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至锥形烧杯中的溶液显淡黄色时,加入10ml步骤1)中的硫氰酸钾溶液、2ml步骤1)中的新鲜淀粉溶液,继续滴定至锥形烧杯中的溶液蓝色消失为止。
0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的标定计算公式为:
式中:c表示铜标准溶液的摩尔浓度,单位为mol/l;v表示铜标准溶液取出体积,单位为ml;c1表示欲标定硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度,单位为mol/l;v1表示欲标定硫代硫酸钠标准溶液滴定消耗的体积,单位为ml。
如下表1为标定0.02mol/l硫代硫酸钠标准溶液记录表:
表1标定0.02mol/l硫代硫酸钠标准溶液记录表
其中,步骤b)中的无二氧化碳水为煮沸15分钟后冷却的蒸馏水。
本发明的原理:
本发明是利用在弱酸性溶液中,用了焦磷酸钠固体掩蔽铁、盐酸羟胺溶液消除氮氧化物;加入过量的碘化钾溶液,铜离子与过量的碘化钾反应生成碘化铜沉淀,同时析出定量的碘;析出的碘以新鲜淀粉溶液作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,借此测定铜或铜添加剂中的铜含量。
其主要的化学反应原理如下:
2cu2++4i-=2cui↓+i2
i2+2s2032-=2i-+s4062-
cui+scn-=cuscn↓+i-(硫氰酸钾不能加入太早,否则会还原cu2+,只能在接近终点时加入,使滴定反应向正方向进行)
实施例1
一种精确测量铜或铜添加剂中铜含量的化学分析方法,包括以下步骤:
1)准备药品:准备硝酸(1+1)、浓度为150g/l的碘化钾溶液、100g/l的盐酸羟胺溶液、100g/l的硫氰酸钾溶液、焦磷酸钠固体(ar.)、10g/l的新鲜淀粉溶液。
2)标准溶液的配制和标定:
a)1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制:称取260g五水合硫代硫酸钠于锥形烧瓶中,加入适量的煮沸过的且无二氧化碳的水使其溶解,加入10g无水碳酸钠,溶解完全后用棉花过滤至1l容量瓶中,以无二氧化碳水稀释至1l,然后混合均匀,得到1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,贮存放置两周后使用。
b)0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制:取20ml步骤a)中贮存了两周后的1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液过滤至1l的棕色容量瓶中,以无二氧化碳水稀释至1l,然后混和均匀。其中,无二氧化碳水为煮沸15分钟后冷却的蒸馏水。
c)0.02mol/l的铜标准溶液的配制:称取1.2709g纯铜,加入10ml步骤1)中准备的硝酸(1+1),然后煮沸除去氮氧化物,再冷却至室温后移入1l容量瓶中,以蒸馏水稀释至1l,再混合均匀。
d)0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的标定:取20.00ml步骤c)中配制的0.02mol/l的铜标准溶液于为250ml的锥形烧杯中,加入20ml步骤1)中的硝酸(1+1),然后加热除尽氮氧化物,再加5g步骤1)中的焦磷酸钠固体(ar.),溶解后冷却。
再往锥形烧杯中加入10ml步骤1)中的盐酸羟胺溶液、10ml步骤1)中的碘化钾溶液,放置30s,然后用步骤b)中配制的0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至锥形烧杯中的溶液显淡黄色时,加入10ml步骤1)中的硫氰酸钾溶液、2ml步骤1)中的新鲜淀粉溶液,继续滴定至锥形烧杯中的溶液蓝色消失为止。
0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的标定计算公式为:
式中:c表示铜标准溶液的摩尔浓度,单位为mol/l;v表示铜标准溶液取出体积,单位为ml;c1表示欲标定硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度,单位为mol/l;v1表示欲标定硫代硫酸钠标准溶液滴定消耗的体积,单位为ml。
参见表1为标定0.02mol/l硫代硫酸钠标准溶液记录表,由表1可知,标定硫代硫酸钠标准溶液的平均浓度为0.01997mol/l。
3)铜样品的检测:分取0.7036g的铜试样于烧杯中,加入40ml步骤1)中的硝酸(1+1),加热溶解,待铜试样溶解完全,再煮沸除尽氮氧化物,然后加入2g步骤1)中的焦磷酸钠固(ar.)体,溶解后冷却,再过滤至250ml的容量瓶中,加蒸馏水稀释至250ml为止,然后混合均匀,得到溶液a。
分取10.00ml溶液a于锥形烧杯中,加入20ml蒸馏水以及10ml步骤1)中的盐酸羟胺溶液、10ml步骤1)中的碘化钾溶液,放置30s,然后用步骤2)中标定好的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,再加入10ml步骤1)中的硫氰酸钾溶液、1ml步骤1)中的新鲜淀粉溶液,继续用标定好的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失,共消耗22.00ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液。
4)结果的表示和计算:
铜的质量分数为:
本发明的原理:
本发明是利用在弱酸性溶液中,用了焦磷酸钠固体掩蔽铁、盐酸羟胺溶液消除氮氧化物;加入过量的碘化钾溶液,铜离子与过量的碘化钾反应生成碘化铜沉淀,同时析出定量的碘;析出的碘以新鲜淀粉溶液作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,借此测定铜或铜添加剂中的铜含量。
其主要的化学反应原理如下:
2cu2++4i-=2cui↓+i2
i2+2s2032-=2i-+s4062-
cui+scn-=cuscn↓+i-(硫氰酸钾不能加入太早,否则会还原cu2+,只能在接近终点时加入,使滴定反应向正方向进行)
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于:实施例2称取的是0.7009克的铜试样,共消耗21.93ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,则结果铜的质量分数为:
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于:实施例3称取的是0.7062克的铜试样,共消耗22.10ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,则结果铜的质量分数为:
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于:实施例4称取的是0.7019克的铜试样,共消耗22.95ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,则结果铜的质量分数为:
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于:实施例5称取的是0.7049克的铜试样,共消耗22.05ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,则结果铜的质量分数为:
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于:实施例6称取的是0.7091克的铜试样,共消耗22.18ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,则结果铜的质量分数为:
下表2为实施例1至实施例6铜试样中铜含量的分析测定结果表
表2铜试样中铜含量的分析测定结果表
由表2可知,从整体上看,本发明的检测方法具有很好的重复性;铜试样的检测相对标准偏差为0.0314%,低于国际仪器分析相对标准偏差0.12%。
实施例7
一种精确测量铜或铜添加剂中铜含量的化学分析方法,包括以下步骤:
1)准备药品:准备硝酸(1+1)、浓度为150g/l的碘化钾溶液、100g/l的盐酸羟胺溶液、100g/l的硫氰酸钾溶液、焦磷酸钠固体、10g/l的新鲜淀粉溶液。
2)标准溶液的配制和标定:
a)1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制:称取260g五水合硫代硫酸钠于锥形烧瓶中,加入适量的煮沸过的且无二氧化碳的水使其溶解,加入10g无水碳酸钠,溶解完全后用棉花过滤至1l容量瓶中,以无二氧化碳水稀释至1l,然后混合均匀,得到1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,贮存放置两周后使用。
b)0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的配制:取20ml步骤a)中贮存了两周后的1mol/l的硫代硫酸钠标准溶液过滤至1l的棕色容量瓶中,以无二氧化碳水稀释至1l,然后混和均匀。其中,无二氧化碳水为煮沸15分钟后冷却的水。
c)0.02mol/l的铜标准溶液的配制:称取1.2709g纯铜,加入10ml步骤1)中准备的硝酸(1+1),然后煮沸除去氮氧化物,再冷却至室温后移入1l容量瓶中,以蒸馏水稀释至1l,再混合均匀。
d)0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的标定:取20.00ml步骤c)中配制的0.02mol/l的铜标准溶液于为250ml的锥形烧杯中,加入20ml步骤1)中的硝酸(1+1),然后加热除尽氮氧化物,再加5g步骤1)中的焦磷酸钠固体(ar.),溶解后冷却。
再往锥形烧杯中加入10ml步骤1)中的盐酸羟胺溶液、10ml步骤1)中的碘化钾溶液,放置30s,然后用步骤b)中配制的0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至锥形烧杯中的溶液显淡黄色时,加入10ml步骤1)中的硫氰酸钾溶液、2ml步骤1)中的新鲜淀粉溶液,继续滴定至锥形烧杯中的溶液蓝色消失为止。
0.02mol/l的硫代硫酸钠标准溶液的标定计算公式为:
式中:c表示铜标准溶液的摩尔浓度,单位为mol/l;v表示铜标准溶液取出体积,单位为ml;c1表示欲标定硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度,单位为mol/l;v1表示欲标定硫代硫酸钠标准溶液滴定消耗的体积,单位为ml。
参见表1为标定0.02mol/l硫代硫酸钠标准溶液记录表,由表1可知,标定硫代硫酸钠标准溶液的平均浓度为0.01997mol/l。
3)铜添加剂样品的检测:分取0.8002g的铜添加剂试样于300ml的烧杯中,加入40ml步骤1)中的硝酸(1+1),加热溶解,待铜添加剂试样溶解完全,再煮沸除尽氮氧化物,然后加入2g步骤1)中的焦磷酸钠固体(ar.),溶解后冷却,再过滤至250ml的容量瓶中,加蒸馏水稀释至250ml为止,然后混合均匀,得到溶液a。
分取10.00ml溶液a于锥形烧杯中,加入20ml蒸馏水以及10ml步骤1)中的盐酸羟胺溶液、10ml步骤1)中的碘化钾溶液,放置30s,然后用步骤2)中标定好的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,再加入10ml步骤1)中的硫氰酸钾溶液、1ml步骤1)中的新鲜淀粉溶液,继续用标定好的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失,共消耗18.90ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液。
4)结果的表示和计算:
铜的质量分数为:
本发明的原理:
本发明是利用在弱酸性溶液中,用了焦磷酸钠固体掩蔽铁、盐酸羟胺溶液消除氮氧化物;加入过量的碘化钾溶液,铜离子与过量的碘化钾反应生成碘化铜沉淀,同时析出定量的碘;析出的碘以新鲜淀粉溶液作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,借此测定铜或铜添加剂中的铜含量。
其主要的化学反应原理如下:
2cu2++4i-=2cui+i2
i2+2s2032-=2i-+s4062-
cui+scn-=cuscn↓+i-(硫氰酸钾不能加入太早,否则会还原cu2+,只能在接近终点时加入,使滴定反应向正方向进行)
实施例8
实施例8与实施例7的区别在于:实施例8称取的是0.8011克的铜添加剂试样,共消耗18.95ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,则结果铜的质量分数为:
实施例9
实施例9与实施例7的区别在于:实施例9称取的是0.7998克的铜添加剂试样,共消耗18.90ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,则结果铜的质量分数为:
实施例10
实施例10与实施例7的区别在于:实施例10称取的是0.8035克的铜添加剂试样,共消耗19.00ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,则结果铜的质量分数为:
实施例11
实施例11与实施例7的区别在于:实施例11称取的是0.7959克的铜添加剂试样,共消耗18.80ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,则结果铜的质量分数为:
实施例12
实施例12与实施例7的区别在于:实施例12称取的是0.7975克的铜添加剂试样,共消耗18.85ml的0.01997mol/l的硫代硫酸钠标准溶液,则结果铜的质量分数为:
下表3为实施例7至实施例12铜添加剂试样中铜含量的分析测定结果表
表3铜添加剂试样中铜含量的分析测定结果表
由表3可知,从整体上看,本发明的检测方法具有很好的重复性;铜添加剂试样检测的相对标准偏差为0.0596%,低于国际仪器分析相对标准偏差0.12%。
本发明的优点及有益效果:
1、本发明可以分析铜含量≥70%的铜或铜添加剂,可以满足工业界中各种铜或铜添加剂产品检验的需要。
2、本发明是利用在弱酸性溶液中,用了焦磷酸钠掩蔽铁、盐酸羟胺溶液消除氮氧化物;加入过量的碘化钾溶液,铜离子与过量的碘化钾反应生成碘化铜沉淀,同时析出定量的碘;析出的碘以新鲜淀粉溶液作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,借此测定铜或铜添加剂中的铜含量。
3、本发明样品的预处理(即溶样)方法简单。现有一般的碘量法的溶样方法都用到浓硫酸、高氯酸等强腐蚀性酸和刺激性酸,特别是高氯酸的危害性是最大的;gb/t5121.1-2008原子吸收光谱法中还用了硝酸与氢氟酸的混合酸来溶样,本方法只用了硝酸(1+1)即稀硝酸来溶化,对器具的耐酸要求以及对人员操作的危害减少了很多。
4、从掩蔽剂的使用来说,现有一般的碘量法的掩蔽剂用了氟化铵、氟化氢铵,这两种的危害性很大,腐蚀性很强,氟化铵、氟化氢铵与皮肤接触后,氟离子不断解离而渗透到深层组织,溶解细胞膜,造成表皮、真皮、皮下组织乃至肌层液化坏死等;而本发明使用的掩蔽剂为焦磷酸钠固体,相对常规的碘量法中所使用的掩蔽剂的危害性是极小的。
5、从铜的检测范围来看,本发明的铜含量的检测范围是cu(%)≥70%(质量百分比),而一般的碘量法的铜的检测范围大致在50%之下。
6、本发明实用性强;样品本身没有客观条件的限制,可以对铜或铜添加剂进行检测,适用于电子行业与铝合金行业等所使用的铜或铜添加剂,应用范围广。
7、本发明精确度高。本发明掩蔽了一些杂质元素的干扰,数据重复性好,由于本方法的取样量多,取样代表性好,对于高含量的铜分析所使用的仪器分析法的准确度更高,因此所测数据精确度很高,其测量结果的相对标准偏差达到0.06%~0.1%,低于国标仪器分析的相对标准偏差0.12%,是精确度很高的一种化学分析方法。
8、本发明操作简单方便。本检测方法中所涉及的操作步骤都非常简单,操作员只要认识字,严格按照操作步骤来操作都可以独立完成,不像大型仪器分析一样要进行专业的培训才能操作。
9、本发明检测成本低。相对于现有技术原子吸收光谱仪、icp、电解分光光度法的检测成本低很多,符合中小型企业的应用与分析。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。