李继霞,蒋凌云,于海斌,李晨,郝婷婷,王鹏飞
(中海油天津化工研究设计院,天津300131)
·分析与测试·
三氯化铑中铑含量测定
李继霞,蒋凌云,于海斌,李晨,郝婷婷,王鹏飞
(中海油天津化工研究设计院,天津300131)
摘要:采用焙烧及氢气还原法对三氯化铑中铑含量进行测定。确定了三氯化铑焙烧过程和氢气还原过程中的最佳条件,并与重量法对同一样品的分析结果作比较。结果表明,本测定法具有准确度高、精密度高、操作方便等优点。测定38.82%铑含量,加标回收率为99.70%~100.52%,相对标准偏差0.61%。
关键词:铑;氢气还原法;重量法
常用的含铑物料中铑含量的测定方法有化学法和仪器法两种。化学法包括中和滴定法[1]、重量法[2]、还原法[3];仪器法包括原子吸收[4]、电感耦合等离子体质谱法[5]、X射线荧光光谱法[6]等。
本工作采用氢气还原法对酸化液相消解法[7]制备的三氯化铑经过深度除杂质后的铑含量进行测定,探讨了氢气还原过程的最佳条件,并与重量法对同一样品的分析结果作比较,结果表明重量法测定三氯化铑具有精确度高,回收率好的优点,适合杂质含量低的三氯化铑样品的分析。
1主要仪器与试剂
管式还原炉,烘箱,马弗炉,分析天平,石英舟,真空油泵,水泵。
三氯化铑(自制);三氯化铑(上海久山化工有限公司);盐酸(优级纯);亚硝酸钠;硝酸六氨合钴;实验用水为高纯水。
1.2实验方法
1.2.1氢气还原法制备铑粉
将石英舟于120℃烘箱干燥2h,加入干燥器冷却,称重。将干燥后的三氯化铑样品置于石英舟中放入马弗炉,300℃保持2h,550℃保持2h,750℃保持1h,取出冷却至室温。放入管式还原炉中,先通氮气5min除去炉中空气,再通入氢气还原,700℃保持2h,维持氢气氛围至室温。
1.2.2盐酸洗涤法除去铑粉中杂质
将焙烧过的铑粉,采用10倍体积的2M盐酸洗涤,至无气泡冒出,再采用高纯水过滤、洗涤至pH为7。
1.2.3铑粉干燥
将洗涤后的铑粉于50℃真空干燥箱干燥2h后,置入干燥器冷却,称重。
氢气还原法测定三氯化铑中铑含量分为两个过程:首先将三氯化铑进行分解处理,使三氯化铑变成氧化铑;再用氢气进行还原,这样能够有效的消除氯对后面氢气还原过程的影响。具体过程如下:
煅烧过程:4RhCl3·3H2O=Rh2O3+6HCl
氢气还原过程:Rh2O3+3H2=2Rh+3H2O
2.1煅烧温度和时间对三氯化铑煅烧过程的影响
在煅烧过程中,温度太低,三氯化铑不能完全分解,对同一三氯化铑样品进行多次实验。结果表明,温度大于65O℃,时间大于4h,三氯化铑能够完全分解。
2.2还原温度、氢气流量和还原时间对氢气还原过程的影响
采用不同的还原温度、还原时间、氢气流量对同一三氯化铑样品进行了多次实验,结果表明,当温度>650℃,还原时间>1h,氢气流量>0.3L/min时,三氯化铑的分析结果准确、重现性好。
2.3洗涤温度及时间对杂质去除效果的影响
因铑不溶于盐酸,杂质金属能溶于盐酸,采用不同浓度及温度的盐酸对铑粉进行洗涤,结果表明,2M盐酸,50℃杂质去除速率最快。
3.1回收率实验
称取一定量的三氯化铑样品,加入不同量的三氯化铑标样,方法的回收率测定结果见表1。由表1可知,本法对三氯化铑样品的回收率为99.60%~100.79%,平均回收率为100.17%。
表1 样品加标回收率实验
3.2方法对照实验
采用本法与硝酸六氨合钴重量法[2]对同一个三氯化铑样品进行分析,重复测定6次,分析结果见表2。由表2可知:两种方法测得的铑含量基本吻合,氢气还原法分析周期上稍长,但操作简便,精密度明显高于前者,且成本较低,无污染,无损失,可以作为理想的测定三氯化铑的方法。
表2 方法对照试验
氯化铑(Ⅲ)样品中铑含量高,共存离子少、含量低,通过氢气还原、盐酸洗涤杂质金属、真空干燥称重测定铑(Ⅲ)的方法,具有操作简便,准确度和精确度高,具有很强的实用性,适用于三氯化铑(Ⅲ)中铑含量测定,测定相对标准偏差0.61%。
参考文献:
[1]宫井,迅吉.ロジゥ厶メッキ液の定量分析∶日本,629262 [P].1987-01-17.
[2]冶金工业部贵金属研究所.GB/T1485-1979铂铑合金化学分析方法[S].中国∶国家标准总局,1979.
[3]肖耀坤,张峰,刘振华,等.铑电镀液中铑含量不同测定方法的比较[J].分析检测,2005,38(5)∶68-71.
[4]韩梅,程舫,顾士芳,等.火焰原子吸收光谱法测定有机残液中的铑[J].光谱学与光谱分析,2003,23(1)∶87-88.
[5]施燕支,贺闺娟,王娟,等.敞口消解ICP-MS同时测定北京地区环境尘土样品中痕量铂、铑、钯的研究[J].光谱学与光谱分析,2006,26(4)∶741-746.
[6]宋焕玲,陈革新,李德志,等.X射线荧光光谱法测定羰化反应液及催化剂中的铑[J].分析试验室,2009,28(5)∶80-82.
[7]一种液相法从羰基合成反应产生的废铑催化剂中回收高纯度氯化铑的方法∶中国,CN 100575267C[P].2009-12-30.
Rhodium determination method of rhodium(III)chloride hydrate
LI Ji-xia,Jiang Ling-yun,Yu Hai-bin,LI Chen,HAO Ting-ting,Wang Peng-fei
(CNOOC Tianjin Research and Design Institute of Chemical Industry,Tianjin 300131,China)
Abstract:Determiningrhodium of rhodium(III)chloride hydrate by calcine and hydrogen reduction.Obtain optimal condition of calcine and hydrogen reduction process,comparinganalysis result to gravimetric method.Result Indicating,thismethodshowedexact、accuratefeatureandoperatedsimply.Determining rhodiumof38.82% ,recoveries obtained by standard addition method were in the range from 99.70%to 100. 52%and RSD calculatd from the results of determination was 0.62%.
Keywords:rhodium(III);hydrogen reduction process;rravimetric method
doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2016.01.014
中图分类号:O614.82+2
文献标志码:A
文章编号:1008-1267(2016)01-0043-02
收稿日期:2015-08-06
基金项目:海油发展科技基金项目(JDKJ-XMHT-YJ0803)、天津市科技支撑计划基金项目(09ZCKFGX02600)。
作者简介:李继霞(1979-),女,硕士,高级工程师。主要从事含贵金属废催化剂再生及贵金属回收,羰基合成反应催化剂制备工作。