实验二 高含量铀的测定——fe(ii)还原-钒酸铵滴定法

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1、实验二高含量铀的测定——Fe(II)还原－钒酸铵滴定法一、实验原理矿样经盐酸、磷酸、氢氟酸、过氧化氢分解，在大于33％磷酸介质中，用硫酸亚铁铵，将铀（Ⅵ）还原到铀（Ⅳ）。同时钼、钒等干扰元素也被还原至低价状态，过量的亚铁和被还原至低价的一些离子，用亚硝酸钠氧化。四价铀与磷酸形成稳定的络离子[U(HPO4)3]2-不被氧化。过量的亚硝酸钠用尿素破坏，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用钒酸铵标准溶液滴定四价铀至六价，使溶液呈微紫红色，在30s内不退即为终点。二、主要试剂（1）八氧化三铀基准试剂（纯度>99.95%）；使用前经105

2、～110℃烘至恒重，保存于干燥器中。（2）磷酸（ρ1.69g/mL）。（3）盐酸（ρ1.18g/mL）。（4）氢氟酸（ρ1.13g/mL）。（5）过氧化氢（30%）。（6）硫酸溶液（2%）。（7）磷酸溶液（1+2）。（8）硫酸亚铁铵溶液（200g/L）称取20g优级纯硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O，溶于100mL2％硫酸中。（9）亚硝酸钠水溶液ρ(NaNO2)＝150g/L：称取15g亚硝酸钠溶于100mL水中。（10）脲素水溶液ρ(H2NCONH2)＝200g/L：称取20g尿素溶于100mL水中。

3、（11）二苯胺磺酸钠溶液ρ(二苯胺磺酸钠)=2g/L称取0.2g二苯胺磺酸钠，溶于100mL2％硫酸溶液中。（12）铀标准溶液准确称取经预先处理过的基准八氧化三铀1.1792g于150mL烧杯中，加入5～20mL浓盐酸，2～5mLH2O2，盖上表面皿，于电热板上加热溶解，并蒸至近干，取下稍冷，加入10mL(1+1)盐酸，加热至盐类溶解，用水冲洗表面皿，将溶液转入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含1mg铀。（13）钒酸铵溶液的配制与标定配制称取一定量（表1）钒酸铵（称准至0.0001g）于400m

4、L烧杯中，用少量水调成糊状，加入375mL（1＋2）硫酸，搅拌使其完全溶解，冷却后转入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。表1.1不同浓度的钒酸铵标准溶液的配制与标定时的取铀量钒酸铵标准溶液对铀的滴定度（g/mL）钒酸铵标准溶液理论摩尔浓度（mol/L）称取钒酸铵量g标定时取铀量mg0.00030.002520.29491.000.00050.00420.49192.000.00100.00840.98284.00标定准确移取1.0mL铀标准溶液5份，分别置于250mL锥形瓶中加入20mL浓磷酸，1mL浓盐酸，

5、用水稀释至60mL，加入2mL20%的硫酸亚铁铵溶液，加热至沸，立即取下，冷却至25℃以下，在摇动下立即加1mL亚硝酸钠溶液，剧烈摇动至溶液棕色消失，立即沿杯壁加入5mL脲素溶液，继续摇动至大气泡消失。放置5min，加入3滴二苯胺磺酸钠指示剂，用待标定的钒酸铵溶液，滴定至溶液呈微紫红色，30s不退为终点。同时测定试剂空白消耗钒酸铵标准溶液体积。按下式计算钒酸铵标准溶液对铀的滴定度式中：－钒酸铵标准溶液对铀的滴定度，g/mL；C－铀标准溶液浓度，mg/mL；V1－取铀标准溶液体积，mL；V2－滴定铀标准溶液消耗钒酸铵标准

6、溶液体积，mL；V0－滴定试剂空白消耗钒酸铵标准溶液体积，mL。三、分析步骤称取0.1~1.0g（准确至0.0001g）矿样于100mL烧杯中，加几滴水润湿，依次加入10～15mL盐酸、1～2mL过氧化氢、2mL氢氟酸、10mL磷酸，盖上表面皿，摇匀，待剧烈反应停止后，置电炉上加热，微沸10min左右，稍冷，加硫酸亚铁铵溶液2mL，摇匀后加热至近沸。取下烧杯，用水洗涤表面皿及杯壁，沿杯壁加水至总体积为30mL左右，摇匀，放置片刻。用脱脂棉－纸浆（或中速滤纸），过滤于250mL锥形瓶中，用（1＋2）磷酸溶液洗涤烧杯和沉淀

7、4～5次，滤液总体积控制50～60mL。冷却至25℃以下，加入亚硝酸钠溶液1mL，剧烈摇动至溶液棕色褪去，立即沿杯壁加入5mL尿素，继续摇动至大气泡消失，放置5min，加入3滴二苯胺磺酸钠指示剂，用钒酸铵标准溶液，滴至微紫红色30s不退为终点，与试液滴定同时测定空白试验消耗钒酸铵标准溶液体积。四、分析结果的计算按下式计算矿样中铀的含量式中：T－钒酸铵标准溶液对铀的滴定度，g/mL；V－滴定试液消耗钒酸铵标准溶液体积，mL；V0－滴定试剂空白溶液消耗钒酸铵标准溶液体积，mL；m－称样质量，g。五、方法注释5.1矿样粒度应

8、小于150目，加酸前应用少量水润湿，防止加酸时不易为磷酸润湿，或矿样漂浮在上面，导致分解不完全，加入过氧化氢，有利于分散和分解矿样，用磷酸分解矿样，反应式如下：磷酸过氧化氢适宜于分解一般矿样，对于含硅高，或组分复杂的矿样，例如铌钽酸盐矿样，硅铈钛矿样等，必须用氢氟酸助溶，如果遇到硫化物矿物时，应先加盐酸，后加磷酸。溶矿的温度不宜过