CN106770266A - 碘量法检测黄铜中铜含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碘量法检测黄铜中铜含量的方法，所述碘量法检测黄铜中铜含量的方法包括以下步骤：步骤一、称量一定质量的黄铜样品，加入硝酸溶液，使所述黄铜样品完全溶解，并用去离子水稀释，得到稀释溶液，步骤二、滴加氨水于所述稀释溶液中，滴加至恰好出现氢氧化铜蓝色沉淀时，加入冰乙酸，得到黄铜样品溶液；步骤三、在步骤二所述黄铜样品溶液中加入碘化钾溶液，立即用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至淡黄色，加入淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，再加入硫氰酸钾溶液，滴定至淡蓝色消失；步骤四、计算所述黄铜样品中铜含量。本发明采用采用碘量法检测黄铜中铜含量，能够减少检测时间，大大缩短检测周期，适用于企业生产过程中的批量、快速检测。

Description

碘量法检测黄铜中铜含量的方法
技术领域
本发明涉及一种重金属元素含量的检测分析技术领域，具体涉及一种碘量法检测黄铜中铜含量的方法。
背景技术
根据国家行业标准铜及铜合金化学分析方法(标准编号：GB/T5121.1-2008)中，铜含量的测定主要为电解法，如电解-原子吸收光谱法、高锰酸钾氧化碲-电解-原子吸收光谱法以及电解-分光光度法。
电解-原子吸收光谱法是将样品用硝酸和氢氟酸溶解后，以过氧化氢还原氮的氧化物，加入铅以降低阳极上铂的损失，电解使铜在铂阴极上析出，阴极烘干后称量，电解液中残留的铜量用火焰原子吸收光谱法测定，对铜及铜合金中铜含量的测定范围为50.00％-99.00％。高锰酸钾氧化碲-电解-原子吸收光谱法是将样品用硝酸溶解，加入铅以降低阳极上铂的损失，以高锰酸钾将碲全部氧化为六价防止碲在阴极析出，于2.0A/dm2进行电解，使铜在铂阴极上析出，阴极烘干后称量，电解液中残留的铜量用火焰原子吸收光谱法测定，对铜碲合金中铜含量的测定范围为98％-99.9％。电解-分光光度法将样品用混合酸溶解，调整溶液体积后，于小电流进行电解，电解终止后，铂阴极用水和无水乙醇洗涤、干燥、冷却后称量，电解后的溶液用分光光度法测得残留的铜量给予补正后，求得铜的总量，对铜及加工铜中铜含量的测定范围为99.00％-99.98％。
虽然电解法检测铜含量较为精准，但耗时长，不适用于生产过程中的批量、快速检测，也降低生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在保证检测结果准确性的同时缩短检测周期的方法，用于解决现有的电解法测铜含量因耗时长以致不适用生产过程的批量快速检测的问题
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铜合金中铬含量的检测方法，包括以下步骤：
步骤一、称量一定质量的黄铜样品，加入硝酸溶液，使所述黄铜样品完全溶解，并用去离子水稀释至完全溶解的溶液体积的6-8倍，得到稀释溶液，其中，所述黄铜样品和所述硝酸溶液的比为1∶15-20g/mL，所述硝酸溶液中硝酸和水的体积比为1∶1-2；
步骤二、滴加氨水于所述稀释溶液中，滴加至恰好出现氢氧化铜蓝色沉淀时，加入冰乙酸，所述冰乙酸将所述稀释溶液的PH值调节至3.0-4.0，得到黄铜样品溶液；
步骤三、在步骤二所述黄铜样品溶液中加入100g/L碘化钾溶液，用0.05-0.15mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至淡黄色，然后加入3-8g/L淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，再加入150-250g/L硫氰酸钾溶液，滴定至淡蓝色消失，其中，所述黄铜样品和所述碘化钾溶液的比为1∶75-100g/mL；
步骤四、以下式计算所述黄铜样品中铜含量：
ω(Cu％)＝63.55·10-3·c1·V1·100/m
式中：c1-硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度，mol/L；
V1-滴定时黄铜样品溶液所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；
m-黄铜样品的质量，g；
63.55-铜的摩尔质量，g/mol。
优选地，所述黄铜样品还含有砷和/或锑元素，在步骤一所述完全溶解的溶液中加入1-2mL溴饱和溶液。
优选地，所述黄铜样品还含有硅元素，在步骤一所述完全溶解的溶液中加入1-2滴氢氟酸。
优选地，所述黄铜样品还含有铅元素，在步骤二加入所述冰乙酸之后加入0.5-1.5g无水硫酸钠。
优选地，步骤一所述黄铜样品完全溶解的过程中还包括加热。
优选地，步骤一中所述加热为在电热板上加热。
优选地，所述步骤二加入冰乙酸之后，加入0.5-1.5mL氟化氢铵饱和溶液作为缓冲液。
优选地，硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度的计算方法包括：
配制0.05-0.15mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液；
称量与所述黄铜样品质量相同的纯铜片，加入硝酸溶液，使所述纯铜片完全溶解，并用去离子水稀释6-8倍，得到稀释溶液，其中，所述纯铜片和所述硝酸溶液的比为1∶15-20g/mL，所述硝酸溶液中硝酸和水的体积比为1∶1-2；
滴加氨水于所述稀释溶液中至恰好出现蓝色沉淀时，加入冰乙酸，所述冰乙酸将所述稀释溶液的PH值调节至3.0-4.0，得到纯铜溶液；
在所述纯铜溶液中加入100g/L碘化钾溶液，用0.05-0.15mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至淡黄色，然后加入3-8g/L淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，再加入150-250g/L硫氰酸钾溶液，滴定至淡蓝色消失，其中，所述纯铜片和所述碘化钾溶液的比为1∶75-100g/mL；
按下式计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度：
c1＝(1000·m0·ω(Cu0))/(63.55·V0)
式中：c1-硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度，mol/L；
ω(Cu0)-纯铜片中铜的质量分数，％；
m0-纯铜片的质量，g；
V0-滴定时纯铜溶液所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL；
63.55-铜的摩尔质量，g/mol。
优选地，所述黄铜样品中铜含量为58.0-68.0wt％。
相比于现有技术，本发明所述碘量法检测黄铜中铜含量的方法具有以下优势：
一、本发明采用碘量法检测黄铜中铜含量，相较于电解法耗时较长，碘量法能够减少检测时间，大大缩短检测周期，适用于企业生产过程中的批量、快速检测；在检测过程中本发明先利用氨水调节稀释溶液的PH值，再用冰乙酸调节稀释溶液的PH值为3.0-4.0，将稀释溶液控制在合适的酸度，冰乙酸调节PH值使得滴定终点更灵敏，提高检测结果的准确性；
二、本发明在滴定黄铜样品溶液过程中滴定至淡黄色，即接近滴定终点时加淀粉溶液，防止过早加入吸附I2，过晚加入滴定超过终点，影响结果的测定，然后再加硫氰酸钾溶液，有利于沉淀的转化和被吸附的I2得到完全的释放，迅速得到反应，从而使得滴定结果更为接近真实值；
三、本发明在计算黄铜样品中铜含量时，利用空白实验计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度，防止硫代硫酸钠标准滴定溶液不稳定，影响计算结果的准确性；
四、用无水硫酸钠沉淀铅，不影响溶液的酸度，保证了测量反应速率及结果的准确，另外用溴饱和溶液沉淀砷、锑，用氢氟酸掩蔽硅，消除黄铜样品中可能存在的杂质元素影响，使测量结果更加准确可靠，可以满足科研生产的要求；
五、本发明用氟化氢铵既可以作稳定稀释溶液PH值的缓冲溶液，也可以掩蔽黄铜样品中可能存在的铁元素影响，提高了检测效率。
具体实施方式
本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。
下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
本发明实验原理：
本发明将所述黄铜样品用HNO3溶液溶解，所述黄铜样品中的Cu变为Cu2+；用NH3·H2O降低稀释溶液中的酸性至恰好出现氢氧化铜蓝色沉淀时，加入冰乙酸(即无水HAc)调节稀释溶液的PH值，同时NH3·H2O和HAc可以形成HAc-NH4Ac缓冲溶液，也可以再加入NH4HF2缓冲溶液，将稀释溶液的PH值稳定于3.0-4.0之间，在此过程中如果酸度过低，Cu2+易水解，使反应不完全，结果偏低，而且反应速率慢，终点拖长；如果酸度过高，则I-被空气中的氧氧化为I2(Cu2+催化此反应)，使结果偏高；
在弱酸性环境(PH3.0-4.0)中，Cu2+与过量的KI发生反应，生成CuI沉淀和I2，这是一个可逆反应，由于CuI溶解度比较小，在有过量的KI存在时，反应定量地向右进行，KI是Cu2+的还原剂，也是生成的Cu+的沉淀剂，还是生成的I2的络合剂；为防止析出的I2挥发以及I-的氧化，加入KI后立即用Na2S2O3标准滴定溶液滴定，在滴定至淡黄色即临近滴定终点约1mL时加入淀粉溶液为宜，加入太早会吸附I2分子，影响测定，加入太晚容易滴定超过终点；继续滴定至淡蓝色即临近滴定终点1～3滴时加入KSCN溶液为宜，否则SCN-会还原大量存在的I2，致使结果偏低，加入KSCN溶液后激烈旋摇下继续滴定，有利于沉淀CuI转化为溶解度更小的CuSCN(溶度积常数Ksp，CuI＝1.1×10-12，溶度积常数Ksp，CuSCN＝4.8×10-15)和释放出吸附的I2，CuSCN基本上不吸附I2，使滴定终点变色敏锐，从而被Na2S2O3标准滴定溶液滴定，使检测结果的准确度得到提高，同时产生的I-可继续与Cu2+作用，节省了价格较贵的KI。
有关反应如下：
2Cu2++4I-＝2CuI+I2I2+2S2O3 2-＝2I-+S4O6 2-
SCN-+CuI＝CuSCN+I-
本发明所用仪器设备：250mL高型烧杯、400mL烧杯、1000mL烧杯、10L棕色试剂瓶、烘箱、磨口试剂瓶、表面皿、电子天平：可精称至0.0001g、可调温电热板、100-1000ul可调量程移液器、1-10mL可调量程移液器、25mL移液管、滴管、滴定管；
高型烧杯：为了防止易气泡沫的液体或其它液体在加热时爆沸而外溢，根据这一使用要求设计了高型烧杯，因此它的造型是一个较低型烧杯细而高的圆筒形杯，其他部位的造型与低型烧杯相同。
本发明所用试剂：浓硝酸，比重1.42g/ml、五水硫代硫酸钠、无水碳酸钠、纯铜片，铜含量质量分数≥99.95％、冰乙酸，比重1.05g/ml、无水乙醇、溴饱和溶液、氢氟酸，比重1.13g/ml、氨水，比重0.90g/ml、氟化氢铵饱和溶液，贮存于聚乙烯瓶中、无水硫酸钠、碘化钾、淀粉、硫氰酸钾、3种黄铜样品(锰黄铜标准物质、铅黄铜标准物质、铁黄铜标准物质)。
除本发明另有说明，在本发明提供的实施例中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。分析纯(红标签)(二级品)：纯度略低于优级纯，杂质含量略高于优级纯，干扰杂质很低，适用于工业分析及化学实验，常以AR表示。
实施例1
溶液的配制：
硝酸溶液：体积比为1∶1的浓硝酸和水混合；
冰乙酸溶液：体积比为1∶4的冰乙酸和水混合；
硫代硫酸钠标准滴定溶液(O.10mol/L)：称取250g五水硫代硫酸钠置于1000mL的烧杯中用去离子水溶解，加入20g无水碳酸钠，移入棕色试剂瓶中，用新煮沸冷却的蒸馏水稀释至约10L，充分摇匀，静置10天以上；采用新煮沸冷却的蒸馏水能够除去水中的二氧化碳以及杀灭微生物，加入无水碳酸钠使溶液呈弱碱性，可防止硫代硫酸钠标准滴定溶液酸性分解和除去水中可能含有的铜离子，而且在此条件下微生物活动力低，多方面保证其浓度的稳定性；
碘化钾溶液(100g/L)：称取10g碘化钾，置于400mL烧杯中，加入50mL新煮沸冷却的蒸馏水搅拌至完全溶解，用新煮沸冷却的蒸馏水稀释至100mL，摇匀；
淀粉溶液(5g/L)：称取5g可溶性淀粉，慢慢加入到1L蒸馏水中，搅拌均匀，煮沸至溶液透明为止；
硫氰酸钾溶液(200g/L)：称取20g硫氰酸钾，置于400mL烧杯中，加入50mL去离子水搅拌至完全溶解，用去离子水稀释至100mL，摇匀；
样品的处理：
纯铜片：将纯铜片放入微沸的冰乙酸溶液中微沸1min，取出后用水和无水乙醇分别冲洗两次，在100℃烘箱中烘4min，冷却，置于磨口试剂瓶中备用；
黄铜样品：厚度不大于1mm的碎屑，表面无氧化、无油污；
在本实施例中，所述黄铜样品为锰黄铜标准物质(铜含量的质量分数为62.30％)。
硫代硫酸钠标准滴定溶液作为滴定过程中重要的标准溶液，其浓度的稳定性直接影响到本发明提供的方法的准确性，所以利用空白实验计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度，防止硫代硫酸钠标准滴定溶液不稳定，影响计算结果的准确性。
(1)空白实验：
称量与所述黄铜样品质量相同、处理过的纯铜片0.3000g(精确至0.0001g)于250mL高型烧杯中，沿高型烧杯壁用1-10mL可调量程移液器缓慢加入5mL硝酸溶液，盖上表面皿，待剧烈反应停止后置于可调温的电热板上低温加热，所述电热板加热均匀，加快溶解速度，促使所述纯铜片完全溶解，取下所述表面皿，用去离子水洗涤所述表面皿及所述高型烧杯壁，并用去离子水稀至完全溶解的溶液体积6倍，约30mL，摇匀，冷却至室温，得到稀释溶液；其中，所述纯铜片和所述硝酸溶液的比为3∶50g/mL。
用滴管滴加氨水于所述稀释溶液中至恰好出现蓝色沉淀时，用1-10mL可调量程移液器加入3mL冰乙酸和1mL氟化氢铵饱和溶液，将所述稀释溶液的PH值调节至3.0-4.0，用10mL去离子水洗涤高型烧杯壁，摇匀，得到纯铜溶液；
在所述纯铜溶液中用25mL移液管加入25mL过量的碘化钾溶液，摇匀，采用碘化钾溶液而不是碘化钾固体，节约了溶解时间，有利于加快碘化钾和铜反应的速度，然后立即用0.10mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至淡黄色，然后加入5mL淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，再加入5mL硫氰酸钾溶液，激烈旋摇，有利于沉淀的转化和被吸附的I2得到完全的释放，迅速得到反应，从而使得滴定结果更为接近真实值，然后继续滴定至淡蓝色消失，其中，所述纯铜片和所述碘化钾溶液的比为3∶250g/mL；
按下式计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度：
c1＝(1000·m0·ω(Cu0))/(63.55·V0)
式中：c1-硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度，mol/L；
ω(Cu0)-纯铜片中铜的质量分数，％；
m0-纯铜片的质量，g；
V0-滴定时纯铜溶液所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL；
63.55-铜的摩尔质量，g/mol。
在本实施例中，所述纯铜片中铜含量质量分数ω(Cu0)＝99.99％。
平行实验标定3次，测定值的相对误差不大于0.1％时，取其平均值，否则重新标定；所得结果表示至小数点后第二位，硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度如表1。
表1硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度
所以在本实施例中，硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度c1＝0.1020mol/L。
(2)测定黄铜样品中铜含量：
步骤一、称量0.3000g黄铜样品(精确至0.0001g)于250mL高型烧杯中，沿高型烧杯壁用1-10mL可调量程移液器缓慢加入5mL硝酸溶液，盖上表面皿，待剧烈反应停止后置于可调温电热板上低温加热，使所述纯铜片完全溶解，当低温蒸至溶液为油状时，取下所述表面皿，用去离子水洗涤所述表面皿及所述高型烧杯壁，并用去离子水稀至完全溶解的溶液体积6倍，约30mL，摇匀，冷却至室温，得到稀释溶液；其中，所述黄铜样品和所述硝酸溶液的比为3∶50g/mL；
所述黄铜样品中含有砷、锑元素，用1-10mL可调量程移液器加入2mL溴饱和溶液，沉淀砷、锑，消除杂质元素影响；
步骤二、用滴定管滴加氨水于所述稀释溶液中，滴加至恰好出现蓝色沉淀时，加入3mL冰乙酸和1mL氟化氢铵饱和溶液，将所述稀释溶液的PH值调节至3.0-4.0，用10mL去离子水洗涤高型烧杯壁，摇匀，得到黄铜样品溶液；用冰乙酸调节酸度，滴定终点更灵敏；氟化氢铵饱和溶液既可以作稳定稀释溶液PH值的缓冲溶液，也可以掩蔽黄铜样品中可能存在的铁元素影响，提高了检测效率。
所述黄铜样品中含有铅元素，加入1g无水硫酸钠粉末，用无水硫酸钠沉淀铅，不影响溶液的酸度，保证了测量反应速率及结果的准确；
步骤三、在步骤二所述黄铜样品溶液中加入过量的25mL碘化钾溶液，摇匀，立即用实际浓度为0.1020mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至淡黄色，然后加入5mL淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，再加入5mL硫氰酸钾溶液，激烈旋摇，继续滴定至淡蓝色消失，其中，所述黄铜样品和所述碘化钾溶液的比为3∶250g/mL；
步骤四、以下式计算所述黄铜样品中铜含量：
ω(Cu％)＝63.55·10-3·c1·V1·100/m
式中：c1-硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度，mol/L；
V1-滴定时黄铜样品溶液所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；
m-黄铜样品的质量，g；
63.55-铜的摩尔质量，g/mol。
平行实验检测2次，取其平均值；所得结果表示至小数点后第二位，黄铜样品中铜含量的检测结果如表2。
表2黄铜样品中铜含量的检测结果
实施例2
溶液的配制：
硝酸溶液：体积比为1∶2的浓硝酸和水混合；
冰乙酸溶液：体积比为1∶4的冰乙酸和水混合；
硫代硫酸钠标准滴定溶液(0.05mol/L)：称取125g五水硫代硫酸钠置于1000mL的烧杯中溶解，加入10g无水碳酸钠，移入棕色试剂瓶中，用新煮沸冷却的蒸馏水稀释至约10L，充分摇匀，静置10天以上；
碘化钾溶液(100g/L)：称取10g碘化钾，置于400mL烧杯中，加入50mL新煮沸冷却的蒸馏水搅拌至完全溶解，用新煮沸冷却的蒸馏水稀释至100mL，摇匀；
淀粉溶液(3g/L)：称取3g可溶性淀粉，慢慢加入到1L蒸馏水中，搅拌均匀，煮沸至溶液透明为止；
硫氰酸钾溶液(150g/L)：称取15g硫氰酸钾，置于400mL烧杯中，加入50mL去离子水搅拌至完全溶解，用去离子水稀释至100mL，摇匀；
样品的处理：
纯铜片：将纯铜片放入微沸的冰乙酸溶液中微沸1min，取出后用水和无水乙醇分别冲洗两次，在100℃烘箱中烘4min，冷却，置于磨口试剂瓶中备用；
黄铜样品：厚度不大于1mm的碎屑，表面无氧化、无油污；
在本实施例中，所述黄铜样品为铅黄铜标准物质(铜含量的质量分数为68.0％)。
(1)空白实验：
称量与所述黄铜样品质量相同、处理过的纯铜片0.2000g(精确至0.0001g)于250mL高型烧杯中，沿高型烧杯壁用1-10mL可调量程移液器缓慢加入4mL硝酸溶液，盖上表面皿，待剧烈反应停止后置于可调温电热板上低温加热，使所述纯铜片完全溶解，取下所述表面皿，用去离子水洗涤所述表面皿及所述高型烧杯壁，并用去离子水稀至完全溶解的溶液体积7倍，约28mL，摇匀，冷却至室温，得到稀释溶液；其中，所述纯铜片和所述硝酸溶液的比为1∶20g/mL。
用滴管滴加氨水于所述稀释溶液中至恰好出现蓝色沉淀时，加入4mL冰乙酸和0.5mL氟化氢铵饱和溶液，将所述稀释溶液的PH值调节至3.0-4.0，用15mL去离子水洗涤高型烧杯壁，摇匀，得到纯铜溶液；
在所述纯铜溶液中加入20mL过量的碘化钾溶液，摇匀，然后立即用0.05mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至淡黄色，然后加入5mL淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，再加入5mL硫氰酸钾溶液，激烈旋摇，然后继续滴定至淡蓝色消失，其中，所述纯铜片和所述碘化钾溶液的比为1∶100g/mL；
计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度：
在本实施例中，所述纯铜片中铜含量质量分数ω(Cu0)＝99.99％。
平行实验标定3次，测定值的相对误差不大于0.1％时，取其平均值，否则重新标定；所得结果表示至小数点后第二位，计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度如表3。
表3硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度
所以在本实施例中，硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度c1＝0.0503mol/L。
(2)测定黄铜样品中铜含量：
步骤一、称量0.2000g黄铜样品于250mL高型烧杯中，沿高型烧杯壁用1-10mL可调量程移液器缓慢加入4mL硝酸溶液，盖上表面皿，待剧烈反应停止后置于可调温电热板上低温加热，当低温蒸至溶液为油状时，取下所述表面皿，用去离子水洗涤所述表面皿及所述高型烧杯壁，并用去离子水稀至完全溶解的溶液体积7倍，约28mL，摇匀，冷却至室温，得到稀释溶液；其中，所述黄铜样品和所述硝酸溶液的比为1∶20g/mL。
所述黄铜样品中含有硅元素，用滴管加入1-2滴氢氟酸，摇匀，掩蔽硅对实验的影响；
步骤二、用滴管滴加氨水于所述稀释溶液中，滴加至恰好出现蓝色沉淀时，用1-10mL可调量程移液器加入4mL冰乙酸，用100-1000ul可调量程移液器加入0.5mL氟化氢铵饱和溶液，将所述稀释溶液的PH值调节至3.0-4.0，用10mL去离子水洗涤高型烧杯壁，摇匀，得到黄铜样品溶液。
所述黄铜样品中含有铅元素，加入0.5g无水硫酸钠粉末，用无水硫酸钠沉淀铅，不影响溶液的酸度，保证了测量反应速率及结果的准确；
步骤三、在步骤二所述黄铜样品溶液中加入过量的20mL碘化钾溶液，摇匀，立即用实际浓度为0.0503mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至淡黄色，然后加入5mL淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，再加入5mL硫氰酸钾溶液，激烈旋摇，继续滴定至淡蓝色消失，其中，所述黄铜样品和所述碘化钾溶液的比为1∶100g/mL；
步骤四、计算所述黄铜样品中铜含量：
平行实验检测2次，取其平均值；所得结果表示至小数点后第二位，黄铜样品中铜含量的检测结果如表4。
表4黄铜样品中铜含量的检测结果
实施例3
溶液的配制：
硝酸溶液：体积比为2∶3的浓硝酸和水混合；
冰乙酸溶液：体积比为1∶4的冰乙酸和水混合；
硫代硫酸钠标准滴定溶液(0.15mol/L)：称取375g五水硫代硫酸钠置于1000mL的烧杯中溶解，加入30g无水碳酸钠，移入棕色试剂瓶中，用新煮沸冷却的蒸馏水稀释至约10L，充分摇匀，静置10天以上；
碘化钾溶液(100g/L)：称取10g碘化钾，置于400mL烧杯中，加入50mL新煮沸冷却的蒸馏水搅拌至完全溶解，用新煮沸冷却的蒸馏水稀释至100mL，摇匀；
淀粉溶液(8g/L)：称取8g可溶性淀粉，慢慢加入到1L蒸馏水中，搅拌均匀，煮沸至溶液透明为止；
硫氰酸钾溶液(250g/L)：称取25g硫氰酸钾，置于400mL烧杯中，加入50mL去离子水搅拌至完全溶解，用去离子水稀释至100mL，摇匀；
样品的处理：
纯铜片：将纯铜片放入微沸的冰乙酸溶液中微沸1min，取出后用水和无水乙醇分别冲洗两次，在100℃烘箱中烘4min，冷却，置于磨口试剂瓶中备用；
黄铜样品：厚度不大于1mm的碎屑，表面无氧化、无油污；
在本实施例中，所述黄铜样品为铁黄铜标准物质(铜含量的质量分数为58.0％)。
(1)空白实验：
称量与所述黄铜样品质量相同、处理过的纯铜片0.4000g(精确至0.0001g)于250mL高型烧杯中，沿高型烧杯壁用1-10mL可调量程移液器缓慢加入6mL硝酸溶液，盖上表面皿，待剧烈反应停止后置于可调温电热板上低温加热，使所述纯铜片完全溶解，取下所述表面皿，用去离子水洗涤所述表面皿及所述高型烧杯壁，并用去离子水稀至完全溶解的溶液体积8倍，约48mL，摇匀，冷却至室温，得到稀释溶液；其中，所述纯铜片和所述硝酸溶液的比为1∶15g/mL。
用滴管滴加氨水于所述稀释溶液中至恰好出现蓝色沉淀时，加入5mL冰乙酸和1.5mL氟化氢铵饱和溶液，将所述稀释溶液的PH值调节至3.0-4.0，用15mL去离子水洗涤高型烧杯壁，摇匀，得到纯铜溶液；
在所述纯铜溶液中加入30mL碘化钾溶液，摇匀，然后立即用0.15mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至淡黄色然后加入5mL淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，再加入5mL硫氰酸钾溶液，激烈旋摇，然后继续滴定至淡蓝色消失，其中，所述纯铜片和所述碘化钾溶液的比为1∶75g/mL；
计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度。
在本实施例中，所述纯铜片中铜含量质量分数ω(Cu0)＝99.99％。
平行实验标定3次，测定值的相对误差不大于0.1％时，取其平均值，否则重新标定；所得结果表示至小数点后第二位，硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度如表5。
表5硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度
所以在本实施例中，硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度c1＝0.1511mol/L。
(2)测定黄铜样品中铜含量：
步骤一、称量0.4000g黄铜样品(精确至0.0001g)于250mL高型烧杯中，沿高型烧杯壁用1-10mL可调量程移液器缓慢加入6mL硝酸溶液，盖上表面皿，待剧烈反应停止后置于可调温电热板上低温加热，使所述纯铜片完全溶解，当低温蒸至溶液为油状时，取下所述表面皿，用去离子水洗涤所述表面皿及所述高型烧杯壁，并用去离子水稀至完全溶解的溶液体积8倍，约48mL，摇匀，冷却至室温，得到稀释溶液；其中，所述黄铜样品和所述硝酸溶液的比为1∶15g/mL。
所述黄铜样品中含有砷元素，用1-10mL可调量程移液器加入3mL溴饱和溶液，沉淀砷，消除杂质元素影响；所述黄铜样品中含有硅元素，用滴管加入1-2滴氢氟酸，摇匀，掩蔽硅对实验的影响；
步骤二、用滴管滴加氨水于所述稀释溶液中，滴加至恰好出现蓝色沉淀时，加入5mL冰乙酸和1.5mL氟化氢铵饱和溶液，将所述稀释溶液的PH值调节至3.0-4.0，用15mL去离子水洗涤高型烧杯壁，摇匀，得到黄铜样品溶液。
所述黄铜样品中含有铅元素，加入1.5g无水硫酸钠粉末；
步骤三、在步骤二所述黄铜样品溶液中加入过量的30mL碘化钾溶液，摇匀，立即用实际浓度为0.1511mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至淡黄色，然后加入5mL淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，再加入5mL硫氰酸钾溶液，激烈旋摇，继续滴定至淡蓝色消失，其中，所述黄铜样品和所述碘化钾溶液的比为1∶75g/mL；
步骤四、计算所述黄铜样品中铜含量。
平行实验检测2次，取其平均值；所得结果表示至小数点后第二位，黄铜样品中铜含量的检测结果如表6。
表6黄铜样品中铜含量的检测结果
以本发明提供的检测方法，相较于电解法耗时较长，碘量法能够减少检测时间，大大缩短检测周期，适用于企业生产过程中的批量、快速检测。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。

Claims (9)

1.一种碘量法检测黄铜中铜含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、称量一定质量的黄铜样品，加入硝酸溶液，使所述黄铜样品完全溶解，并用去离子水稀释至完全溶解的溶液体积的6-8倍，得到稀释溶液，其中，所述黄铜样品和所述硝酸溶液的比为1∶15-20g/mL，所述硝酸溶液中硝酸和水的体积比为1∶1-2；
步骤二、滴加氨水于所述稀释溶液中，滴加至恰好出现氢氧化铜蓝色沉淀时，加入冰乙酸，所述冰乙酸将所述稀释溶液的PH值调节至3.0-4.0，得到黄铜样品溶液；
步骤三、在步骤二所述黄铜样品溶液中加入100g/L碘化钾溶液，用0.05-0.15mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至淡黄色，然后加入3-8g/L淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，再加入150-250g/L硫氰酸钾溶液，滴定至淡蓝色消失，其中，所述黄铜样品和所述碘化钾溶液的比为1∶75-100g/mL；
步骤四、以下式计算所述黄铜样品中铜含量：
ω(Cu％)＝63.55·10-3·c1·V1·100/m
式中：c1-硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度，mol/L；
V1-滴定时黄铜样品溶液所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；
m-黄铜样品的质量，g；
63.55-铜的摩尔质量，g/mol。
2.根据权利要求1所述的碘量法检测黄铜中铜含量的方法，其特征在于，所述黄铜样品还含有砷和/或锑元素，在步骤一所述完全溶解的溶液中加入1-2mL溴饱和溶液。
3.根据权利要求1所述的碘量法检测黄铜中铜含量的方法，其特征在于，所述黄铜样品还含有硅元素，在步骤一所述完全溶解的溶液中加入1-2滴氢氟酸。
4.根据权利要求1所述的碘量法检测黄铜中铜含量的方法，其特征在于，所述黄铜样品还含有铅元素，在步骤二加入所述冰乙酸之后加入0.5-1.5g无水硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的碘量法检测黄铜中铜含量的方法，其特征在于，步骤一所述黄铜样品完全溶解的过程中还包括加热。
6.根据权利要求5所述的碘量法检测黄铜中铜含量的方法，其特征在于，步骤一中所述加热为在电热板上加热。
7.根据权利要求1所述的碘量法检测黄铜中铜含量的方法，其特征在于，所述步骤二加入冰乙酸之后，加入0.5-1.5mL氟化氢铵饱和溶液作为缓冲液。
8.根据权利要求1所述的碘量法检测黄铜中铜含量的方法，其特征在于，硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度的计算方法包括：
配制0.05-0.15mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液；
称量与所述黄铜样品质量相同的纯铜片，加入硝酸溶液，使所述纯铜片完全溶解，并用去离子水稀释6-8倍，得到稀释溶液，其中，所述纯铜片和所述硝酸溶液的比为1∶15-20g/mL，所述硝酸溶液中硝酸和水的体积比为1∶1-2；
滴加氨水于所述稀释溶液中至恰好出现蓝色沉淀时，加入冰乙酸，所述冰乙酸将所述稀释溶液的PH值调节至3.0-4.0，得到纯铜溶液；
在所述纯铜溶液中加入100g/L碘化钾溶液，用0.05-0.15mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至淡黄色，然后加入3-8g/L淀粉溶液，继续滴定至淡蓝色，再加入150-250g/L硫氰酸钾溶液，滴定至淡蓝色消失，其中，所述纯铜片和所述碘化钾溶液的比为1：75-100g/mL；
按下式计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度：
c1＝(1000·m0·ω(Cu0))/(63.55·V0)
式中：c1-硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度，mol/L；
ω(Cu0)-纯铜片中铜的质量分数，％；
m0-纯铜片的质量，g；
V0-滴定时纯铜溶液所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL；
63.55-铜的摩尔质量，g/mol。
9.根据权利要求1所述的碘量法检测黄铜中铜含量的方法，其特征在于，所述黄铜样品中铜含量为58.0-68.0wt％。
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