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(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋯鉿含量的分析方法技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
鋯和鉿具有相同的外電子結(jié) 構(gòu)，并且由于鑭系收縮的影響，鋯鉿的原子半徑、離子半徑乃至化學(xué)性質(zhì)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淀法、絡(luò)合滴定法、分光光度法、光譜法等?？嘈尤仕嶂亓砍恋矸ㄊ菧y定鋯鉿含量較經(jīng)典的方法。其最大優(yōu)點(diǎn)是測定結(jié)果較準(zhǔn)確，而缺點(diǎn)是操作步驟繁復(fù)、分析時(shí)間長、所用試劑有毒且價(jià)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(shí)現(xiàn)。乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)絡(luò)合滴定法是工業(yè)上測定鋯鉿合量最常用的方法。它有操作簡便、快速的優(yōu)點(diǎn)，但在EDTA的標(biāo)定和滴定過程中會產(chǎn)生不同程度的系統(tǒng)誤差，測定結(jié)果較真實(shí)值多略有偏低。光度分析法在測定鋯鉿含量時(shí)，所用顯色劑主要可分為羥基熒光酮類、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(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)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(shí)，該法的應(yīng)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(fā)射光譜法(ICP-AES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)、X-射線熒光衍射法(XRF)等。它們共同的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、檢測限低、基體干擾小，一般可用于直接測定鋯鉿分量。但這些方法對儀器設(shè)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，且能有效降低測試成本和對儀器設(shè)備的要求。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種萃取光度法測定鋯化合物中鋯鉿分量的方法，其特征在于，包括有以下步驟
1)鋯和鉿的萃取分離在分液漏斗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(jī)相(含鉿和極少量鋯)用洗滌液洗滌2 5次，分液，合并洗滌步驟得到的水相與萃余水相溶液以獲得純鋯液，得到的含鉿有機(jī)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(cuò)液中的錯(cuò)和純鉿液中的鉿進(jìn)行顯色,用5. 0%(wt)尿素溶液穩(wěn)定顯色，用硝酸溶液定容至容量瓶刻度作顯色環(huán)境，另取空白樣做背景，在顯色穩(wěn)定時(shí)間
0 24.0 h內(nèi)用紫外分光光度計(jì)在665±5 nm處測定溶液吸光度，分別按鋯和鉿的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)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(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法是分別制備1.0X10_5mol/L原子級鋯標(biāo)準(zhǔn)溶液和鉿標(biāo)準(zhǔn)溶液，將0. 500mL、0. 750mL、l. OOOmLU. 250mL、l. 500mL鋯標(biāo)準(zhǔn)溶液和鉿標(biāo)準(zhǔn)溶液分別加入兩組25mL容量瓶中，然后加3.0 mL 5. 0 mL0. 10% (wt)偶氮胂III溶液對鋯和鉿進(jìn)行顯色，再加I. 0 mL 5. 0 mL 5. 0% (wt)尿素溶液穩(wěn)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(huán)境,另取空白樣做背景，在顯色穩(wěn)定時(shí)間0 24. 0 h內(nèi)用紫外分光光度計(jì)于波長665±5nm處測定溶液吸光度，分別以鋯和鉿質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)，繪制鋯和鉿的標(biāo)準(zhǔn)曲線。按上述方案，步驟I)所述的萃取劑和被測物料液的配制方法是用硫氰酸銨和無機(jī)酸反應(yīng)配制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后,分液，上層有機(jī)相作為萃取劑用于萃取分離鋯鉿；另外，配制鋯濃度不大于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容量瓶中定容后的鋯和鉿的濃度在鋯和鉿的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法所要求的濃度范圍內(nèi)，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(shí)間需與鋯和鉿的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法一致。本發(fā)明為使25 mL容量瓶中定容后的鋯和鉿的濃度在鋯和鉿的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法所要求的濃度范圍內(nèi)，為此可取一定體積的步驟I)所得的純鋯液和純鉿液顯色后進(jìn)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(shù))，使吸光度在鋯標(biāo)準(zhǔn)曲線和鉿標(biāo)準(zhǔn)曲線縱坐標(biāo)范圍內(nèi)即可。本發(fā)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(jié)構(gòu)式為
權(quán)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，其特征在于，包括有以下步驟 1)鋯和鉿的萃取分離在分液漏斗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(jī)相用洗滌液洗滌2 5次，分液，合并洗滌步驟得到的水相與萃余水相溶液以獲得純鋯液，得到的含鉿有機(jī)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(cuò)液中的錯(cuò)和純鉿液中的鉿進(jìn)行顯色,用5. 0%(wt)尿素溶液穩(wěn)定顯色，用硝酸溶液定容至容量瓶刻度作顯色環(huán)境，另取空白樣做背景，在顯色穩(wěn)定時(shí)間0 24.0 h內(nèi)用紫外分光光度計(jì)在665±5 nm處測定溶液吸光度，分別按鋯和鉿的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算純鋯液中的鋯和純鉿液中的鉿的濃度。
2.按權(quán)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，其特征在于，步驟2)所述的鋯和鉿的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法是分別制備I. OX 10_5 mol/L原子級鋯標(biāo)準(zhǔn)溶液和鉿標(biāo)準(zhǔn)溶液，將0. 500mL、0. 750mL、l. OOOmLU. 250mL、l. 500mL鋯標(biāo)準(zhǔn)溶液和鉿標(biāo)準(zhǔn)溶液分別加入兩組25mL容量瓶中，然后加3.0 mL 5. 0 mL 0. 10% (wt)偶氮胂III溶液對鋯和鉿進(jìn)行顯色，再加I. 0 mL 5. 0 mL 5. 0% (wt)尿素溶液穩(wěn)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(huán)境，另取空白樣做背景，在顯色穩(wěn)定時(shí)間0 24. 0h內(nèi)用紫外分光光度計(jì)于波長665±5nm處測定溶液吸光度，分別以鋯和鉿質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)，繪制鋯和鉿的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
3.按權(quán)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，其特征在于，步驟I)所述的萃取劑和被測物料液的配制方法是用硫氰酸銨和無機(jī)酸反應(yīng)配制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后,分液,上層有機(jī)相作為萃取劑用于萃取分離鋯鉿；另外，配制鋯濃度不大于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(quán)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，其特征在于，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(quán)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，其特征在于，步驟2)所述的25 mL容量瓶中定容后的鋯和鉿的濃度在鋯和鉿的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法所要求的濃度范圍內(nèi)，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(shí)間需與鋯和鉿的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法一致。
全文摘要
本發(fā)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(yùn)用甲基異丁酮-硫氰酸(MIBK-HSCN)體系溶劑萃取分離鋯和鉿，再結(jié)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(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，且能有效降低測試成本和對儀器設(shè)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(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者余軍霞, 吳明, 張臻悅, 張?jiān)椒? 徐志高, 池汝安 申請人:武漢工程大學(xué)