1前言
在冶金工業(yè)上,鉻鐵礦主要用來(lái)生產(chǎn)鉻鐵合金和金屬鉻。在耐火材料上,鉻鐵礦用來(lái)制造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。鉻鐵礦在化學(xué)工業(yè)上主要用來(lái)生產(chǎn)重鉻酸鈉,進(jìn)而制取其他鉻化合物,用于顏料、紡織、電鍍、制革等工業(yè),還可制作催化劑和觸媒劑等。鉻鐵礦是中國(guó)的短缺礦種,儲(chǔ)量少,產(chǎn)量低,每年消費(fèi)量的80%以上依靠進(jìn)口。為了檢測(cè)鉻礦中鉻、鐵的含量,我們采用微波消解的方法將其溶解。微波消解還有,酸霧污染小,回收率高,樣品空白低等優(yōu)點(diǎn),有利于后續(xù)檢測(cè)設(shè)備對(duì)樣品中的金屬元素快速準(zhǔn)確測(cè)定。
2儀器與試劑
2.1 儀器
新儀MDS-15微波消解儀,分析天平(十萬(wàn)分之一)等。
2.2 試劑
硫酸(98%),磷酸(85%),氫氟酸(40%)
3實(shí)驗(yàn)方法
3.1 樣品制備
將鉻礦樣品盡量粉碎,顆粒越小越有利于消解。
3.2 微波消解樣品
3.2.1消解用酸
通過(guò)查閱文獻(xiàn),鉻礦通常選用硫磷混酸進(jìn)行消解,再添加少量氟硼酸去除硅酸鹽。
3.2.2消解時(shí)間
精確稱(chēng)?、偬?hào)鉻礦樣品0.2g(精確至0.1mg),置于消解罐底部,加入7mL硫酸、5mL磷酸和2mL的氟硼酸。靜置5min左右,待無(wú)明顯反應(yīng)后,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù),進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn):
表一
消解實(shí)驗(yàn)結(jié)束,待冷卻至室溫后可取出消解罐,樣品可完全消解。
不同的鉻礦因組分不同,消解時(shí)間存在差異,我們又選擇其他種類(lèi)的鉻礦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在取樣量為0.2g最高溫度為240℃的情況下,②號(hào)樣品和③號(hào)樣品需要90min可消解完全,而④號(hào)樣品需要180min才可消解完全。

3.2.3取樣量
稱(chēng)取119-1543057號(hào)樣品0.5g(精確至0.1mg),置于消解罐底部,加入7mL硫酸、5mL磷酸和2mL的氟硼酸。靜置5min左右,待無(wú)明顯反應(yīng)后,組裝消解罐,按照表一的參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),需要240℃保溫120min樣品才可完全消解。

4結(jié)果與討論
采用硫酸+磷酸+氟硼酸的方法對(duì)樣品進(jìn)行消解,最高溫度240℃,不同的鉻礦因組分不同,消解時(shí)間存在差異。同一種樣品隨著取樣量的增加,消解時(shí)間也隨之延長(zhǎng)。
注意事項(xiàng)
1)硫酸與水混合會(huì)放出大量的熱,實(shí)驗(yàn)中注意做好防護(hù)。
2)氟硼酸會(huì)對(duì)玻璃器皿造成腐蝕,通過(guò)趕酸將氫氟酸除盡。