黄铜中铜锌含量测定[1]

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黄铜中铜、锌含量的测定(络合滴定法)

一、原理

试样以硝酸(或 HCl+H2O2 )溶解。用 1:1NH3?H2O 调至 pH8~9，沉淀分离Fe3+、Al3+、

Mn2+、Pb2+、Sn4+、Cr3+、Bi3+等干扰离于，Cu2+、Zn2+、则以络氨离子形式存在于溶液中，

过滤。将一等份滤液调至微酸性，用 Na2S2O3(或硫脲)掩蔽 Cu2+，在 pH5.5 HAc-NaAc 的缓

冲溶液中，XO 作指示剂，用标准 EDTA 直接络合滴定 Cu2+、Zn2+．而在另一等份滤液中，于

pH5.5．加热至 70~800C，加入 10mL 乙醇， 以 PAN 为指示剂用标准 EDTA 直接滴定Cu2+、

Zn2+合量．差减得 Cu2+。Zn2+也可采用 KCN 掩蔽，甲醛解蔽法，但 KCN 剧毒。

二、试剂

1、 HNO3; 4 mo1/L。

2、 Na2S2O3 (或硫脲); 10％水溶液。

3、 HAc-NaAc 缓冲溶液; 100 克结晶 NaAc 溶于 500mL 水中，加 7mL 冰醋酸，pH≈55。

4、 HCI; 2mol/L

5、 二甲酚橙(XO); 0.2％水溶液。

6、 PAN; 0.1%甲醇溶液。

7、 EDTA 标准溶液; 0.02mol/L，用高纯 Zn 片标定。(要求学生写出具体标定步骤)

8、 乙醇，95％，AR 或 CP。

9、 过硫酸铵 (或 H2O2)。

三、分析步骤

准确称取 0.3g 黄铜试样于 150mL 烧杯中，加 10mL 4mol/L HNO3，加热溶解．加

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0.5g(NH4)2S2O8，摇匀。小心分次加入 10mLNH3?H2O(1+1)，再多加 15mL 浓氨水．加热微

沸 1min．冷却，将沉淀与溶液一起转入 250mL 容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀．干过滤(滤 纸、漏斗、接滤液的烧杯都应是干的)。

1．Zn 的测定

吸取滤液 25.00ml 三份于三个三角锥瓶中，用 2mol/L HCI 酸化(留意能否观察到有沉淀 产生后又溶解)，此时 pH 在 1～2(也有控制在 pH5～6)．加 10％Na2S2O3 6mL(或加 Na2S2O3

至无色后多加 1ml )，摇匀后立即加 10mLHAc-NaAc 缓冲液’。加二甲酚橙指示剂 4 滴，用

0.02mol/L 标准 EDTA 溶液滴定，终点由红紫变亮黄,记下消耗 EDTA 的 mL 数 V1.

2．Cu 的测定

吸取滤液 25.00ml三份于三个锥瓶中，用 2mol/L HCl 酸化，加入 10mLpH5.5 的 HAc- NaAe缓冲液，加热至近沸，加 10mL 乙醇，加 PAN 指示剂 8 滴，用 EDTA 滴定至深蓝紫变为

草绿色，记下消耗的 EDTAmL 数 V2.。

四、讨论

1. 掩蔽 Cu 需在弱酸性介质中进行。因 Na2S2O3遇酸分解而析出 S：S2O3 2- + H+→ H2SO3 + S↓，故酸性不能过强，并在加入 Na2S2O3摇匀后，随即加入 HAc-NaAc 缓冲液就可避免上述反应发生．Na2S2O3掩蔽 Cu 的反应如下：

2Cu2+ + 2 S2O3 2- → 2Cu+ + S4O6 2- Cu+过量 S2O3 2-络合生成无色可溶性

Cu2(S2O3 )22-络合物，此络合物在 pH>7 时不稳定。

2．在 pH5.5 时，用 XO 作指示剂比用 PAN 作指示剂终点变色敏锐。这是因 Zn-XO 的条件

稳定常数(lgK＇=5．7)比 Zn-PAN 的大之故．滴定至终点后几分钟，会由亮黄转为橙红，这

可能是 Cu+被慢慢氧化为 Cu2+后与 XO 络合之故，对滴定无影响。

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3．PAN 与 Cu2+络合为红色，游离 PAN 为黄色，Cu-EDTA 络合物为蓝色，故终点变化不是

从红→黄，而是蓝紫(蓝+红)变草绿(蓝十黄)．又由于 Cu-PAN 络合物水溶性较差，终点时 Cu-PAN 与 EDTA 交换较慢，故临终点时滴定要慢。