氯化钴硫酸镍分别加入溴水有何变化
氯化钴晶体在室温下稳定,遇热失去结晶水变成蓝色,在潮湿空气中又变为红色。其水溶液加热或加浓盐酸、氯化物或有机溶剂变为蓝色。在30~45℃结晶,开始风化并浊化,在45~50℃加热4h变成四水合物,加热至110℃时变成无水物。具有极弱的毒性。
浅绿色,因为镍盐中的镍离子是浅绿色的。同时氢氧化镍微溶,能被过滤出来。
三种物质之间都能相互反应,反应式如下 NaOH + Br2 → NaBr+NaBrO+H2O Ni(NO3)2 + NaOH → Ni(OH)2↓ + NaNO3 Ni(NO3)2 + Br2 + H2O → NiBr2+Ni(BrO)2 + HNO3 查看反应物之间的关系可以发现,有硝酸和氢氧化镍(酸性条件下反应)两种产物,则方程式根据酸碱性不同(即溴水和氢氧化钠的量不同),会有两种不同的产物出现,分析产物,配平,得到如下方程式: Ni(NO3)2 +3 Br2 +2NaOH = NiBr2 + Ni(BrO)2 + 2HNO3 + 2NaBr(酸性条件下) Ni(NO3)2 + Br2 +4 NaOH = Ni(OH)2↓ + NaBr + NaBrO + 2NaNO3 + H2O(碱性条件下)
(1)硫酸镍的分离
硫酸镍类矿物能溶于水或含中性盐并有还原剂存在的水溶液中。用乙酸铵(50g/L)-亚硫酸钠(5g/L)中性溶液浸取硫酸镍时,镍的硫化物及其他矿物不溶,加入亚硫酸钠的目的是为了防止硫化镍的氧化。由于一些酸性矿石的酸度能使某些含镍硅酸盐溶解,因此浸取液一定要保持中性。锰的氧化物能溶于含有亚硫酸钠的乙酸铵溶液中,试样中若含有被锰矿物吸附的镍时,这部分镍也与硫酸镍同时被浸取。无水乙醇也能完全溶解碧矾,镁碧矾溶解不完全,硫化镍不溶。
(2)氧化镍的分离
柠檬酸或柠檬酸铵能使镍的氧化物溶解,硅酸镍和硫化镍不溶。含少量抗坏血酸的(5+95)乙酸溶液,在水浴上浸取10min,镍华的浸取率可达98%,硫酸镍溶解100%,其他形态的镍矿物不溶。
如试样仅要求测定镍的氧化物(硫酸镍、氧化镍、硅酸镍)和硫化镍两项时,可在硫酸-硫酸铜-氢氟酸的溶剂中,浸取总氧化物中镍。硫化镍在该溶剂中不溶。
(3)硫化镍的分离
用过氧化氢作溶剂时,硫化镍被氧化为硫酸镍,而硅酸镍不起反应。
NiS+4H2O2→NiSO4+4H2O
6NiAs+21H2O2→2Ni3(AsO4)2+2H3AsO4+18H2O
但由于反应过程中生成的氢氧化铁不仅吸附大量镍离子,而且覆盖了硫化镍矿物表面,阻止硫化镍的继续溶解。因此,加入柠檬酸铵(100g/L)加热处理,破坏氢氧化铁,使被吸附的镍离子进入溶液中。但是,这一方法不仅增加了操作手续,而且会使一些风化严重的硅酸镍溶解。
饱和溴水分离硫化物和砷化物中的镍是较简便的方法。由于溴和水作用产生的氢溴酸和次溴酸会导致某些含镍硅酸盐,如镍蛇纹石、镍绿泥石、镍铝硅石的溶解,因此,一般用新配制的饱和溴水可防止硅酸镍矿物的溶解。另外试样中含有镍黄铁矿时,需要延长浸取时间,此时还要注意防止硅酸镍的溶解。
若需分别测定硫化镍和砷化镍时,可将分离氧化镍之后的残渣,以硝酸、硫酸分解,测定硫化镍和砷化镍中总镍的含量。另取样测定砷,砷量乘以0.786即为砷化镍中的镍量,再以差减法求得硫化镍中的镍量。
(4)硅酸镍矿物的分离
硅酸镍矿物与各种酸有显著不同的作用,能被氢氟酸完全溶解。为了解决硅酸镍对分离硫化镍时的影响,可采用先分离硅酸镍,保留硫化镍的方法。用含硫酸铜的硫酸和氢氟酸溶液分离硅酸镍,硫酸铜的存在抑制了硫化镍矿物的溶解。
方法提要
本分析系统可测定硫酸镍、硫化镍和硅酸镍。方法基于用NH4Ac+Na2SO4浸取硫酸镍,用饱和溴水或氯水浸取硫化镍,最后残渣中测定硅酸镍。分析流程见图1.34。
流程A
试样1.0g,加100mL 50g/L乙酸铵⁃5g/L Na2SO3室温搅拌1h,过滤,滤液测定Ni,得NiSO4中Ni。
流程B
图1.34 镍矿石中镍的物相分析流程
试剂配制
乙酸铵⁃Na2SO3溶液 50g乙酸铵溶于水,加5g Na2SO3溶解后用水稀释至1L。饱和溴水过量溴加水混匀。
分析步骤
(1)硫酸镍中镍的测定。称取0.1~0.2g试样于250mL烧杯中,加入100mL乙酸铵⁃Na2SO3溶液,在室温条件下搅拌浸取1h,过滤,用稀的中性乙酸铵溶液洗涤残渣,滤液用HNO3⁃H2SO4处理后测定的Ni为硫酸镍。
(2)硫化镍中镍的测定。称取0.5~1.0g试样于250mL锥形瓶中,加入50~100mL饱和镍水(或氯水)。在室温下浸取1h,过滤,用水洗涤残渣5~7次,残渣留作测定硅酸镍。滤液中加入2mL H2SO4(1+1)加热至冒烟近干。冷后加水溶解,采用适宜方法(FAAS法、极谱法或吸光光度法)测定Ni为硫酸镍和硫化镍的合量。(如果用饱和氯水浸取时,浸取时间为45min,其余步骤相同),差减求出硫化镍相。
(3)硅酸镍中镍的测定。浸取硫化镍后的残渣及滤纸移入250mL烧杯中,加入少量NH4F和HNO3、H2SO4处理后,用适宜的方法测定Ni,此为硅酸镍中的Ni。
注意事项
(1)测定硫化镍的另一方法是将试样称放在铂皿中,加入30mL含20g/LCuSO4的H2SO4(2+1)溶液,放置10min,加入8mL HF,在沸水浴上浸取1h,过滤,残渣中测定Ni,当试样含有含镍磁黄铁矿时,将获得偏低结果。
(2)需要单独测定磁黄铁矿的Ni时,可将上述分离硅酸盐后的残渣,用20~40g/L草酸溶液,在沸水浴上浸取2h,过滤,用热水洗涤3~4次,残渣及滤纸转入原烧杯中,加入40mL氨水,在沸水浴上浸取30min,过滤,用稀氨水洗涤,将两次滤液合并,用HNO3、H2SO4破坏草酸后,用适当方法测定Ni,此为磁黄铁矿中的Ni。
(3)锰结核中镍的测定,可用100mL含HCl(0.2+99.8)的20~50g/L盐酸羟胺溶液,在室温浸取40min,过滤,测定滤液中Ni,为锰结核中Ni。