微分脉冲阳极溶出伏安法测定铝土矿中镓.pdf

贵州 弁学 】 9 9 6丰 第 J 4卷 第 3期3 74 0 cu| zh o u S ci e nc e 1 99 5 I Di ．14 H0 ． 3 37 4 0 微分脉冲阳极溶出伏安法测定铝土矿 中镓 ’ 弓 一7 一午 D 牟 兰 一 贵州大学化学系 张长庚 贵 阳5 5 0 0 2 5 8 摘 要在 P H 3的盐酸 介质 中． G a 1 i d与邻苯二酚形成络 合物 。用微 丹眯冲 阳极溶 出伏安祛测定 ，在 一 0 9 9 伏特 对 A g ／ A g C 1电桓 出现 阳极溶 出峰 。在一 】 ． 5忧特下电解 富集 9 0秒．用微分脉冲溶 出伏 安祛 攉 I 定 了铝 土矿 中微量镓 。检 测限达 0 l u 日 1。测定了铝土矿标准试样 ．结果表哺方{ 击具有较好 的准 确度 关键 词 ． 邻 苯 酚 微 分 眯 量 墨 型 I 穴 DE TER I NA1 “1 ON OF GALL I UM I N BAUXI TE B Y DI FF ERENTI AL PUL SE ANO DI C STR I PPI NG VOL T AMME T RY Mo u L 和 t Z ／ t a n g Cln g g e n g De p a n me n t o f C h c mi , r y t Gu i z h o u Un i v r s 诅 y， Gu i y a a a g， 5 5 o o 2 5 Ah s t lo t Ga I I D b e c o mp o u n d e d wi t h P y r o c a t e c h o l i n HC“P H 3 me d i u m A a n o d i c p e o fGa y e a s o b t a i n e d a t- 0 6 9 v { v S A cI b y d i ff e r e n t i a l p u ls e a n o d i c s t r i p p i n g lt a mme t r y i n t h e me d i u m-Us i n g t h e me tho d detx n med t．F a c e Ga in b a u te u nd e r c 珊l d o IB tha t e l e c t r o d e p os i t i o n p o t e n t i a l wa s I 5 v o l t , a nd the e l e c t r od e p o s i don t i me 9 0 s Th em e t h o d h a s b e e n a pp l i ed s u c o e s s fi dlyt othe d e t e r mi na t ion o f b a ux ke s t a n d a r d s a r a pl e s , da t a1 i t h a tme t h o d’ s a e c u m c T b e tt e r a n d the d e t e c t i o n I im i ti s 0 I u mI Ke wa r ds Gal l i u m Ba u x i t e Di ffe r e n t ial p u l s e a no dic s t rip p ing vo lt a mme t r y 铝土矿中常伴生有镓 ，含量为 0 0 0 | ～ 0 0 1 ％．是提炼镓的主要矿物之一。由于镓盐易 水解，用伏安法或极谱法测定时多在酸性支持电解质中进行。在低浓度时受氢波 的干扰较 大。镓能与某些含氧基团的有机物形成配合物．这些配台物在汞电极上大都有吸 附性能， 可提高分析方法的灵敏度。利用这一性质．一些研究者用极谱法和溶 出伏安法测定 了微量 的镓l l _ 3 I 。 本文研究了在 P H 3的盐酸及邻苯二酚底液中， 用微分脉冲溶出伏安法测定铝土矿中的 镓 。在所选择 的最佳条件下检 出 限可达 0 l u m1．对标准样 品的测定数据表 明 ．方法 具有 较 好的灵敏度和准确 度 。 仪器与主要试剂 BAS一 1 0 0 A 电化 学分析 系统 美 国生物 分析 系统公 司 本 文 1 9 9 6 0 1一 I 2收到 维普资讯 9 9 6年革 3期 BAS一 1 0 0 A 电解池 工作 台 电解池 为三 电极系 统 ，工作 电极 悬 汞 电极 对 极 铂 电极 参 比 电极 银 一氯化 银 电极 P 5 4 1 数 字 酸 度 计 比 利 时 C o n s o r t 。 镓标准溶液称取 0 ． 1 3 4 4克 光谱纯 氧化 镓用 6 mo l ／ L HC I 在 水 浴上加热溶解后转移至 1 0 0 ml容 量瓶 中．用 6 mo 1 ／ L HC I依次稀释 配成 5 0 u g ／ m、 1 0 u g ／ ml的工 作溶 液。 5 的邻 苯二酚水 溶液 。 l 5 的 三 氯 化 钛 溶 液 用 6 mo I ／ L HC 1 配制 l l 体积t E 苯 乙酸 乙酯溶液 次蒸馏水 。 一 0． 髑 1 镩 一部苯 二昂} ．傲分脉冲溶 出曲线 测定袅件 富寨 电位 - I 5 0 0 m y 富集 时间9 。 c 电压扫 描速 度 2 0 m v c 脉 冲振幅3 0 my 脉冲 宽度8 0 ma n e 脉冲周期2 0 0 ms e 采样 宽度 2 0 a x s e 0 0 0 实验 所用试剂 均为分析纯 ，试 剂配 制均 用石 英亚沸 二 二 条件选择试验 实验发现．在邻苯二酚存在下，镓有 良好的溶出峰。其微分脉冲溶出伏安图如图 1所 示。峰 电位 为． 0 ． 6 9伏特 2 ． 1 P H对峰 电流 的影响 吸取 5 0 u g ／ ml 镓标 准溶 液 l ml 于 5 0 ml 烧 杯中，加A 2 m1 5％邻苯二酚及适量蒸馏水， 在酸度 计上用I mo U L Na 0H 溶液调 节溶液 p H值 ，配制 P H 为 2 7的系列溶液 ，转移 到 5 0 ml 容量瓶 中，稀释 至 5 0 m l。溶液颜色 随 P H 值的增 大 由浅黄色逐渐变 为茶色 。在 上述实验条件 下测定溶 出峰电流。 P H 值 对 溶 出峰 电流 的影响如 图 2。结果表 明 p H 与 峰 电流的关系 为峰形 曲线 在 P H 为 3 0 舄时 有极值 。实验选在 溶液 P H 值为 3左右时测 定，有较 高的灵敏度 1 ． o -r 】 口 20 ’O． 6 O 8 O P H 图 2 P } I 对峰 电流 的 秉 实验 条件 同圈 1 维普资讯 r e_ 兰 张长庚 I 艟舟脉 阳极 瘩出伏 安浩利定铝土矿 中蒜 3 9 2 ． 2邻 苯 二酚用量对 峰 电流 的影响 分别吸收 0 ． 2、 0 ． 3、 0 5、 l 0、 l 5、 2 ． 0、 2 ． 5、 3 ． 0、 3 ． 5、 4 ． 0 ml 5％邻苯 二酚 ‘j T - 5 0 m l 烧杯中，分NN．Z ． 5 o u g ／ m l 镓标准溶液 l m l ，调溶液 P H值为 3左右，转入容量 5 3 m l ，测定溶液峰电流。结果如图 3，实验表明， l m l 以前峰电流 随用量增加而 j ， 、 ， l ml 以后 ，由于形成多元配合物，峰电流减小，最后出现平台。实验选择较稳定的 配合物体系 。邻苯 二酚加入量 选用 3 ml 。 2 、 3 富集 时间对峰 电流的影 响 在富集时间为 3 0 1 8 0秒范围内测定 了电解 富集时 间与 溶 出锋 电流的关系。 结果 表明在 富集 1 5 0秒 以前 峰电流随富集 时 间 增大呈线性关系上升． 与溶出伏安法峰电流 理 论一致 。 富集 时间增至 1 5 0秒后直 线 出现 弯 曲。实验选择 富集 时 间为 9 O秒 。 2 ． 4富集 电位对峰 电流 的 影响 在． 0 8～． 1 7伏特区间进行 了富集 电 位对溶出峰 电流 的影响试验。溶液组成为 镓 l u g ／ m1． 0 ． 5％邻苯 二酚 ， P H3左 右 实验表 明富集 电位在 ． 1 5 伏特 以后 峰 电流 变化 较小，电位 更负时，氢析 出较快 。实验 选择 一 l 5伏特 为富集 电位。 2 ． 5 共 存 元 素 的 影响 由 于 矿 样 经 碱熔水提取 ，再经 萃取分离 。实验表 明 在 矿 样 中 一 般 存 在 的 共 存 元 素 如 铁、钙 、 钡 、铜 、 钴 、镍 、铅 、铬 、 铝、镉 、锌 、锡等 对镓 与邻 苯 二 酚 配 合 物 峰 电流 无 干 扰．与 文献 中报 道 的其它方法 的 ●’ 3 ． o } ‘ 】 1 ． a o I ．o l o ” k o V L 1 n I 圈 3 邻苯二酚 的用 量与峰电流的关 系曲线 实验条件同 圈 i 镩浓 度l t t g ／ m l 圈 4镓 标 准 曲 线 维普资讯 干扰影响结果相似 。 三 标准曲线的制作 分别用镓 标准溶 液配制 O 1 0、 0 , 2、 O ． 5、 O ． 7、 0 ． 8、 1 ． 0、 1 1、 】3、 l 4 u g ／ ml 镓系列标准溶液 ，分别加入 3 ml 5％的邻苯 二酚溶液，在酸度 计上用 I mo l ／ L Na OH调溶液 P H值为 3．定量转移至 5 0 ml 溶量 瓶中。在． 1 5伏特 下 电解 富集 9 O秒 ，静止 3 O秒 ，测 定 溶 出峰 电流 。溶 出峰 电流 与镓浓 度 的关 系如 图 4。表 明在 实验浓度范 围 内溶 出峰 电流与浓 度有良好的线性关系。 矿样 用常规方 法处理 称 取 l克矿 样于银坩锅 中 ，用数滴 乙醇湿润 ，加入 3 克氢氧 化钠 ， 放入马弗炉 中于 7 0 0 ℃下 熔 融。 l 5 2 O分钟后取 出，稍冷 。用 热水将熔块溶解并转入 1 0 0 r a l 烧 杯中 ，加 1 S a d浓盐酸 在水浴 中 蒸 发 以 至 干 。 冷 却 后 加 入 四测定 结果 表 1 样品测定结果 6 mo l ／ L HCI J 5 m l，在 电热板 上加热 至近沸 ，充分搅拌 ，放置 两小 时以上 用 6 ma l HC 1 将其转移至 1 2 5 m1 分液漏 斗中，滴加三氯化钛 溶液 至淡紫色 。加 6 0 ri d苯 一乙酸 乙酯 萃取 ， 弃去水相，用 6 m o l／ L H C I 4 O r a l洗有机相及器壁。依次用 l 5、 1 0、 5 m l 水反萃取， 将反萃 取液并入 5 0 ml 烧杯 中 ， 加 3 ml 5％邻 苯二酚 ， 在酸度 计上用 l mo l ／ LNa OH调溶液 P H 为 3 定量转入 5 0 n il容量瓶 ，稀释至刻度 ，避行溶出测定 用标准曲线法测 出镓含量。结果表明 方法具有较 好的准确性 。 本文铡 定的所有样 品均 由贵州铝厂氧化 铝丹厂中心实骑 室提供 特此致 谢 参考文献 叶瑾利镓 一有机 结合物 的方蛙极谱测定．骨析化 学 】 9 8 2． 1 O 1 1 0 7 3 韩铠 ．微量镓 的微 分脉冲阳棱培 出忧 安琏测定皿其在矿石中 的应 用． 丹析化学， L 9 8 2． 1 0 g 5 5 8 壬丽 增 、林情居 、陈荣扎等．吸 附饿 安珐制定铝 音金 中的痘量镓冶金甘析 ． 1 9 9 0 l O 1 t 1 岩石矿物分析 编写组．岩石矿 物丹析法地质 出版 社 维普资讯