金属硒与盐酸反应
2Al+6HCl =2AlCl3+3H2↑
Fe+2HCl =FeCl2+H2↑
Zn+2HCl =ZnCl2+H2↑
2Na+2HCl =NaCl2+H2↑
Mg+2HCl =MgCl2+H2↑
Sn+2HCl =SnCl2+H2↑
2k+2HCl =KCl+H2↑
Ca+2HCl =caCl2+H2↑
硒标准溶液的配制。我们用的仪器的手册说把硒粉用硝酸溶解就行了,其实是不行的!我们第一次就这样配标准液,结果是谱线很不稳定,同一个标准样品测三次,吸收值之间能差0.02。当然,我们那时的硼氢化钾没有加氢氧化钠,应该也是一个原因。
第二次做成功了,是参照国家标准配的:
3.13.1 硒标准储备液(100μg/mL):精确称取100.0mg元素硒(光谱纯),溶于少量硝酸中,加2mL过氯酸,置沸水浴中加热3~4h,冷却后加入8.4mL盐酸,再置沸水浴中煮2min。准确稀释至1000mL,其盐酸浓度为0.1mol/L。此储备液浓度为100μg/mL。
3.13.2 硒标准使用液(0.05μg/mL):将3.13.1液用0.1mol/L盐酸稀释,使含硒为0. 05μg/mL。于冰箱中保存。
说明:我们沸水浴中加热3~4h后溶液是无色透明的,加入8.4mL盐酸又变成了黄色,变黄是因为硝酸没有赶尽。这次标准样的谱线是非常平稳的。变黄是因为硝酸没有赶尽。
(2)稀王水(硝酸+盐酸+水=50+150+200)
(3)硫酸(1+19)
(4)盐酸(1+1)滴加过氧化氢
其中试验显示:王水加过氧化氢对于Cr、Al测定更有利,而采用硫酸溶样对Cr、Al测定的数据偏低。因此建议采用如下方法:
准确称取样品0.1-0.5克加入王水或者(1+1)稀王水20-50毫升,缓慢加热到样品基本溶解,滴加三到五滴过氧化氢,加热赶净气泡后冷却定容到100毫升容量瓶,待测。
特殊样品测定和讨论:
钢铁中痕量硼的测定:硼在钢铁中一般以固溶体存在,因此采用王水溶样只能溶解酸溶硼。用密闭消解罐加酸微波消解可测总硼。选择B249.68nm测定。
钢中微量的砷、锡、锑的测定:0.5000克钢样用硝酸(1+3)15毫升,溶解并蒸发至近干,加5毫升浓盐酸溶解残渣,稀释至100毫升,纯铁为基体。
钢铁及高温合金中痕量硒的测定:取1克样品于烧杯中,加10毫升水,10毫升硝酸,30毫升盐酸,低温加热,加6毫升高氯酸至样品溶解,用定量滤纸过滤,于滤液中加3克抗坏血酸,盐酸55毫升,缓慢加热至微,直至出现黑色无定形炭后保持2-3分钟取下,用滤纸过滤,将沉淀连滤纸加硝酸及高氯酸硝化,稀释至10毫升用于测定。
钢中总铝的测定:钢中的铝一般以金属铝、氧化铝及氮化铝等形式存在。一般称取样品0.1-0.5克,加入12毫升王水和0.1毫升HF消解钢样,来测定总铝。王水,硝酸等都无法消解氮化铝,加入一定量HF酸可以使其消解90%以上。
高合金钢:包括不锈钢,高温合金,耐热合金及工具钢等,其共同特点是含较高的合金元素镍、铬、钼等。溶解时容易生成碳化物及其他不溶物,需要专门处理。
用浓盐酸分解样品,并缓慢加入浓硫酸,加热至冒烟,滴加浓硝酸分解碳化物,冷却后用滤纸过滤,滤液稀释后用于光谱测定。
如果样品中含钨,则在加浓硫酸的同时,还要加入浓磷酸帮助分解碳化物,并络合钨以消除钨酸沉淀的影响。如果单独用王水体系或者硫酸-磷酸混合体系溶解都会造成结果明显偏低。
铸铁样品 由于其中碳含量较高,一般采用硝酸-高氯酸溶解,并加热至冒烟。也可用硝酸-硫酸溶解样品。还可以用硝酸和HF酸溶样,用硼酸络合氟以消除HF酸对进样装置的影响。
硼铁的测定:硼可能以碳化硼或氮化硼等多种形态存在,较难分解。采用碱熔法(过氧化钠+氢氧化钠)熔融。称取样品0。05克于石墨坩埚中,加0.5克过氧化钠和0.5克氢氧化钠,在600度温度下保温25分钟。熔体用50毫升10%王水溶解,稀释至100毫升后待测。
硅铁样品的测定:硅铁一般采用HF酸-硝酸在铂器中溶样,用硫酸或高氯酸赶残留的HF。由于使用硫酸可能造成样品溶液浑浊,但不影响测定。
由于硅铁中酸溶铝及酸不溶铝。处理酸不溶铝的方法是,不溶残渣用碱金属的硫酸氢盐熔融,或用硼酸和碳酸钠混合熔剂来熔融处理残渣。后者更理想。
钼铁的测定:样品用混酸(盐酸:硝酸:水=100:20:120)溶解,其中硝酸酸度小于8%,盐酸酸度4%-8%,低于4%的盐酸会使Sb测定信号偏低。
铬铁中硅的测定:用过氧化钠熔样,硝酸酸化,ICP光谱法可以测定3%以下的硅。
有色合金
铝合金:按硅含量大小(以小于0.5%-0.8%为限),低硅铝合金一般用稀盐酸加双氧水来消解处理。高硅铝合金一般称取0.25g铝合金样品,加15毫升20%的氢氧化钠溶液,低温加热溶解,加入(1+1)硝酸22毫升,酸化后定容于100毫升待测
。
镁铝合金测定:称取样品0.010g,加2毫升(1+1)硝酸,4滴40%HF,室温溶解,加2毫升3%硼酸络合过量的氟离子,定溶于100毫升。
氧化铝中杂质的测定:1克氧化铝样品,同2.5克碳酸钠和1克硼酸混合,在900度温度下熔融10分钟。熔体用稀盐酸溶解,在溶解液中加30毫克Zr(IV)。再加40ml浓度为2.5mol/L的氢氧化钠溶解氢氧化铝。过滤分掉滤液并用水洗涤沉淀。沉淀用5毫升6mol/L盐酸溶解并用水稀释至25毫升。用同样方法准备空白溶液。
铅:纯铅中杂质的测定:用硝酸溶解金属铅,加入稀硫酸使基体铅以硫酸铅形式沉淀,过滤后其他杂质留在溶液中。选择750W功率测定。
化学式H2SeO4,式量144.97。纯硒酸是无色六方柱晶体,相对密度为3.004,熔点为58℃(易过冷),沸点为260℃(分解),极易潮解,易溶于水,不易挥发,有毒!无水硒酸溶于水,其浓度可高达99%。溶于硫酸不溶于液氨,在乙醇中分解。其稀水溶液和硫酸的酸性接近,第一步也是完全电离的,K2=1.1×10-2(25℃)。硒酸的氧化性强于硫酸,不但能氧化硫化氢、二氧化硫、I-,Br-等,中等浓度硒酸就能氧化Cl-,是强氧化剂,如:
H2SeO4+6H++6I-=Se+3I2+4H2O
H2SeO4+2H++2Cl-=SeO2+Cl2+2H2O
浓硒酸与盐酸混合有氯产生,故与王水一样,可溶解铂、金。热的无水硒酸不但能溶解银,也能溶解金。高浓度时,也能使有机物炭化,其氧化性强于浓硫酸。是常用的化学试剂,可用来制备硒酸盐,也用做测定甲醇或鉴别甲醇和乙醇的试剂。将亚硒酸盐与强氧化剂作用,如:
Ag2SeO3+Br2+H2O=2AgBr↓+H2SeO4
然后滤出沉淀溴化银,煮沸赶走多余的溴即得硒酸
硒酸和硫酸性质相似,但氧化性要比硫酸强,可以象王水一样溶解Au,Pt.碲酸的是弱酸,氧化性也不强.
2Au+6H2SeO4=Au2(SeO4)3+3H2SeO3+3H2O