三乙醇胺—EDTA提取偶氮胂Ⅲ快速比色法测定钍

梁慧贞

[摘要]矿样用过氧化钠分解用三乙醇胺-EDTA溶液提取，使大部分钛锆转入溶液，沉淀用盐酸溶解，分取部分溶液用偶氮胂Ⅲ比色。

[关键词]三乙醇胺-EDTA 偶氮胂Ⅲ 比色

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-163-1

1主要内容

钍的同位素以232Th为主。在游离状态时，金属钍的密度为11.7g/cm3，在大约1700℃时熔化，其外观与铂相似。钍易于氧结合。钍大部分处于分散状态，主要赋存于中性、酸性和偏碱性的岩石中，也存在于铝过饱和的岩浆岩（花岗岩、流纹岩、安山岩、粗面岩）及霞石、正长石等矿物，除分布在伟晶岩和热液矿床外，也分布在沉积岩和变质岩中。在岩石风化过程中，钍和其他一些元素的稳定矿物，如金红石、锆英石、磁铁矿和钛铁矿等一起聚于砂矿中。由于钍的离子半径与铀、钇、钛、锆、铌、钽、钙和镧系元素相近，故钍亦以类质同象进入这些元素的矿物中。

钍很容易形成合金，钍在化合时多呈四价状态，在极少数情况下出现二价和三价。钍的氧化物（ThO2）由钍的氢氧化物、硝酸盐、硫酸盐、草酸盐等灼烧而成，难溶于酸但用硫酸加热或焦硫酸盐熔融即能溶解。将碱溶液或氢氧化铵加入到钍的溶液时，即生成白色胶状的氢氧化钍Th（OH）4沉淀，沉淀易溶于酸生成相应的盐类。硫酸钍Th（SO4）2结晶的形状与温度和溶液的浓度有关，在20℃可得到Th（SO4）2·8H2O；43℃以上时则得到Th（SO4）2·4H2O它的溶解度随温度的升高而降低。硝酸钍可形成几种水合物，如Th（NO3）4·12H2O。氯化钍、溴化钍都是易溶的水合物，溶解于水和乙醇中。各种钍盐的水溶液在静置时能够水解析出碱式盐磷。酸钍Th3（PO4）4·4H2O、焦磷酸钍ThP2O7·2H2O，都难溶于稀酸，可用以从独居石中分离钍。草酸钍Th（C2O4）2·6H2O、氟化钍ThF4·8H2O、过氧化钍Th2O7、碘酸钍Th（IO3）4都能从酸性溶液中沉淀。草酸钍溶解于草酸铵和碳酸铵中。碘酸钍不溶于强酸，可用作与稀土元素分离。钍的另一特征是能与其他盐生成复盐。钍还能与许多盐类如碳酸盐、草酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、水杨酸盐以及铜铁试剂、8-羟基喹啉、EDTA等形成各种配合物。

钍在冶金工业用于制造各种优质合金。镁钍合金在温度超过200℃时仍有很好的机械强度，用于飞机材料和火箭材料；钍铝合金除可增大延展性外，还能耐海水的侵蚀；在铁、钴、铜、银、铂、金、钨中加入钍，可使合金获得良好的结构和耐热性。氧化钍用作制造白炽灯罩；还可用作耐火材料的组成部分，改善材料性能。钍具有强烈的X射线，可用于医学。

1.1钍的测定

1.1.1试剂

过氧化钠。

三乙醇胺（TEA）。

EDTA（50g/L）。

氯化镁溶液（20g/L）。

去离子水。

氢氧化钠（10g/L）。

盐酸。

偶氮胂Ⅲ（1g/L）。

抗坏血酸（100g/L）。

草酸（50g/L）。

钍标准溶液ρ（Th）=1.00mg/mL 称取2.3794gTh（NO3）4·4H2O溶于200mL（1+4）盐酸中，溶解后移入1000mL容量瓶中，用（1+4）盐酸稀释至刻度，摇匀。

钍工作液ρ（Th）=10μg/mL 移取钍标准溶液ρ（Th）=1.00mg/mL，用5mol/L盐酸稀释至所需浓度。

1.1.2仪器

电子天平。

1.1.3分析步骤

称取样品0.1000-1.000g于高铝坩埚中，加入2-3g过氧化钠与样品搅拌均匀，再覆盖一层过氧化钠，放入预先升温至600℃的马弗炉中，熔解数分钟后取出，稍冷，放入250mL烧杯中，用50mL三乙醇胺（TEA）、5mLEDTA（50g/L）和1-2mL氯化镁溶液（20g/L）的混合溶液提取，用去离子水洗坩埚，加热至沸，过滤，用氢氧化钠（10g/L）冲洗烧杯及沉淀各三次，用去离子水洗漏斗二次，用（1+2）盐酸热溶液冲洗烧杯和沉淀，并将沉淀溶解于50mL比色管中，当体积大约30mL左右时，准确加入2mL抗坏血酸（100g/L），4mL草酸（50g/L），2mL偶氮胂Ⅲ（1g/L），用（1+2）盐酸冲至刻度标线，静置30分钟，于波长650nm处测定吸光值。

1.1.4标准曲线

分别移取ρ（Th）=10μg/mL的钍工作液0、5、10、20、30、40、50μg于50mL比色管中，加入（2+1）盐酸25mL，准确加入2mL抗坏血酸（100g/L），4mL草酸（50g/L），2mL偶氮胂Ⅲ（1g/L），用去离子水冲至刻度，静置30分钟，于波长650nm处测定吸光值。

1.1.5注意事项

（1）在碱性介质中，过氧化氢可将氢氧化钛溶解，但是若有其它氢氧化物，如氢氧化镁、氢氧化铁等与钛一起沉淀时，过氧化氢对氢氧化铁便失去了溶解能力，采用三乙醇胺-EDTA提取熔块，可消除其它元素的干扰。

（2）在碱性介质中，三乙醇胺（TEA）可络合铁Ⅲ，AL，铬Ⅲ，锡，钛，锆和少量锰Ⅲ，若仅用三乙醇胺（TEA）提取时，试样中有5%的钛锆会转入溶液中，若用三乙醇胺（TEA）、EDTA的混合溶液提取，则可使80%左右鈦锆溶解，为了使铁的结果不偏低，加入镁做载体，使其与三乙醇胺（TEA）、EDTA的混合溶液提取熔块，对钍的移载效果较好。

（3）提取矿样熔块后的碱性溶液，加热至沸即可，若沸腾剧烈，三乙醇胺（TEA）即被分解。

（4）一整份溶液中，钛溶解量为100μg，4mL草酸（50g/L）可将120μg锆完全掩蔽，当锆增至250μg时，会使钍偏高1-1.5μg，设分取相为50-100μg，可对矿样进行比色，对钛锆含量低于2%的矿样，可用本法进行快速测定。

（5）对于含钍量低于0.01%的样品，须称取0.5000-1.000g，称样太少，会使结果偏低。

参考文献

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