英语答题卡里面所有abcd的选项,包含了五个摩斯密码。摩斯密码是用长短顿点来表示英文字母、数字跟常用符号。秦苒的五个摩斯密码密码是有顺序的,组织起来就是钨酸的分子式。钨酸的分子式的分子量是250
1、首先试液以甲基橙作指示剂,
2、然后用盐酸标准溶液进行滴定。
2、最后根据中和反应换算出其含量。
钨酸一般分子式 H8W12O40 一般以仲钨酸形式存在 也有偏钨酸
酒石酸,又名二羧基丁二酸,分子式为C4H6O6的有机酸。
从分子式上就可以看出 明显是后者酸性强,因为钨酸说白了可以认为是钨的金属氧化物一样,像氧化铝有弱酸性,也有弱碱性。对于钨酸来说酸性略强于碱性,不过仍然是极弱的一种酸,而酒石酸是比他酸性强的有机酸。
矿物
天然产出、具有一定的化学成分和有序的原子排列,通常由无机作用所形成的均匀固体。
概述
在科学发展史上,矿物的定义曾经多次演变。按现代概念,矿物首先必须是天然产出的物体,从而与人工制备的产物相区别。但对那些虽由人工合成,而各方面特性均与天然产出的矿物相同或密切相似的产物,如人造金刚石、人造水晶等,则称为人工合成矿物。早先,曾将矿物局限於地球上由地质作用形成的天然产物。但是,近代对月岩及陨石的研究表明,组成它们的矿物与地球上的类同。有时只是为了强调它们的来源,称它们为月岩矿物和陨石矿物,或统称为宇宙矿物。另外还常分出地幔矿物,以与一般产於地壳中的矿物相区别。其次,矿物必须是均匀的固体。气体和液体显然都不属於矿物。但有人把液态的自然汞列为矿物;一些学者把地下水、火山喷发的气体也都视为矿物。至於矿物的均匀性则表现在不能用物理的方法把它分成在化学成分上互不相同的物质。这也是矿物与岩石的根本差别。此外,矿物这类均匀的固体内部的原子是作有序排列的,即矿物都是晶体。但早先曾把矿物仅限於“通常具有结晶结构”。这样,作为特例,诸如水铝英石等极少数天然产出的非晶质体,也被划入矿物。这类在产出状态和化学组成等方面的特徵均与矿物相似,但不具结晶构造的天然均匀固体特称为似矿物(mineraloid)。似矿物也是矿物学研究的对象,往往并不把似矿物与矿物严格区分。每种矿物除有确定的结晶结构外,还都有一定的化学成分,因而还具有一定的物理性质。矿物的化学成分可用化学式表达,如闪锌矿和石英可分别表示为ZnS和 SiO2。但实际上所有矿物的成分都不是严格固定的,而是可在程度不等的一定范围内变化。造成这一现象的原因是矿物中原子间的广泛类质同象替代。例如闪锌矿中总是有Fe2+替代部分的Zn2+,Zn:Fe(原子数)可在1:0到约6:5间变化,此时其化学式则写为(Zn,Fe)S,石英的成分非常接近於纯的SiO2,但仍含有微量的Al3+或Fe3+等类质同象杂质。最后,矿物一般是由无机作用形成的。早先曾把矿物全部限於无机作用的产物,以此与生物体相区别,后来发现有少数矿物,如石墨及某些自然硫和方解石,是有机起源的,但仍具有作为矿物的其馀全部特徵,故作为特例,仍归属於矿物。至於煤和石油,都是由有机作用所形成,且无一定的化学成分,故均非矿物,也不属於似矿物。绝大多数矿物都是无机化合物和单质,仅有极少数是通过无机作用形成的有机矿物,如草酸钙石[Ca(C2O4)‧2H2O]等。
矿物的形态
矿物千姿百态,就其单体而言,它们的大小悬殊,有的肉眼或用一般的放大镜可见(显晶),有的需藉助显微镜或电子显微镜辨认(隐晶);有的晶形完好,呈规则的几何多面体形态,有的呈不规则的颗粒存在於岩石或土壤之中。矿物单体形态大体上可分为三向等长(如粒状)、二向延展(如板状、片状)和一向伸长(如柱状 、针状、纤维状) 3种类型。而晶形则服从一系列几何结晶学规律。
矿物单体间有时可以产生规则的连生,同种矿物晶体可以彼此平行连生,也可以按一定对称规律形成双晶,非同种晶体间的规则连生称浮生或交生。
矿物集合体可以是显晶或隐晶的。隐晶或胶态的集合体常具有各种特殊的形态,如结核状(如磷灰石结核)、豆状或鲕状(如鲕状赤铁矿)、树枝状(如树枝状自然铜)、晶腺状(如玛瑙)、土状(如高岭石)等。
矿物的物理性质
长期以来,人们根据物理性质来识别矿物。如颜色、光泽、硬度、解理、比重和磁性等都是矿物肉眼鉴定的重要标志。
作为晶质固体,矿物的物理性质取决於它的化学成分和晶体结构,并体现著一般晶体所具有的特性——均一性、对称性和各向异性。
颜色
矿物的颜色多种多样。呈色的原因,一类是白色光通过矿物时,内部发生电子跃迁过程而引起对不同色光的选择性吸收所致;另一类则是物理光学过程所致。导致矿物内电子跃迁的内因,最主要的是:色素离子的存在,如Fe3+使赤铁矿呈红色,V3+使钒榴石呈绿色等;是晶格缺陷形成“色心”,如萤石的紫色等。矿物学中一般将颜色分为3类:自色是矿物固有的颜色;他色是指由混入物引起的颜色;假色则是由於某种物理光学过程所致,如斑铜矿新鲜面为古铜红色 ,氧化后因表面的氧化薄膜引起光的干涉而呈现蓝紫色的锖色,矿物内部含有定向的细微包体,当转动矿物时可出现颜色变幻的变彩,透明矿物的解理或裂隙有时可引起光的干涉而出现彩虹般的晕色等。
条痕
指矿物在白色无釉的瓷板上划擦时所留下的粉末痕迹。条痕色可消除假色,减弱他色,通常用於矿物鉴定。
光泽
指矿物表面反射可见光的能力。根据平滑表面反光的由强而弱分为金属光泽(状若镀克罗米金属表面的反光,如方铅矿)、半金属光泽(状若一般金属表面的反光,如磁铁矿)、 金刚光泽(状若钻石的反光,如金刚石)和玻璃光泽(状若玻璃板的反光,如石英)四级。金属和半金属光泽的矿物条痕一般为深色,金刚或玻璃光泽的矿物条痕为浅色或白色。此外,若矿物的反光面不平滑或呈集合体时,还可出现油脂光泽、树脂光泽、蜡状光泽、土状光泽及丝绢光泽和珍珠光泽等特殊光泽类型。
透明度
指矿物透过可见光的程度。影响矿物透明度的外在因素(如厚度、含有包裹体、表面不平滑等)很多,通常是在厚为0.03毫米薄片的条件下,根据矿物透明的程度,将矿物分为:透明矿物(如石英)、半透明矿物(如辰砂)和不透明矿物(如磁铁矿)。许多在手标本上看来并不透明的矿物,实际上都属於透明矿物如普通辉石等。一般具玻璃光泽的矿物均为透明矿物,显金属或半金属光泽的为不透明矿物,具金刚光泽的则为透明或半透明矿物。
断口、解理与裂理
矿物在外力作用如敲打下,沿任意方向产生的各种断面称为断口。断口依其形状主要有贝壳状、锯齿状、参差状、平坦状等。在外力作用下矿物晶体沿著一定的结晶学平面破裂的固有特性称为解理。解理面平行於晶体结构中键力最强的方向,一般也是原子排列最密的面网发生,并服从晶体的对称性。解理面可用单形符号(见晶体)表示,如方铅矿具立方体{100}解理、普通角闪石具{110}柱面解理等。根据解理产生的难易和解理面完整的程度将解理分为极完全解理(如云母)、 完全解理(如方解石)、中等解理(如普通辉石)、不完全解理(如磷灰石)和极不完全解理(如石英)。裂理也称裂开,是矿物晶体在外力作用下沿一定的结晶学平面破裂的非固有性质。它外观极似解理,但两者产生的原因不同。裂理往往是因为含杂质夹层或双晶的影响等并非某种矿物所必有的因素所致。
硬度
是指矿物抵抗外力作用(如刻划、压入、研磨)的机械强度。矿物学中最常用的是摩斯硬度,它是通过与具有标准硬度的矿物相互刻划比较而得出的。10种标准硬度的矿物组成了摩斯硬度计,它们从1度到 10度分别为滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、 金刚石。十个等级只表示相对硬度的大小,为了简便还可以用指甲(2.5)、小钢刀(5~5.5)、窗玻璃(5.5)作为辅助标准,粗略地定出矿物的摩斯硬度。另一种硬度为维氏硬度,它是压入硬度,用显微硬度仪测出,以千克/平方毫米表示。摩斯硬度 H m与维氏硬度H v的大致关系是(kg/mm2),矿物的硬度与晶体结构中化学键型、原子间距、电价和原子配位等密切相关。
比重
指矿物与同体积水在 4℃时重量之比。矿物的比重取决於组成元素的原子量和晶体结构的紧密程度。虽然不同矿物的比重差异很大,琥珀的比重小於 1,而自然铱的比重可高达22.7,但大多数矿物具有中等比重(2.5~4)。矿物的比重可以实测,也可以根据化学成分和晶胞体积计算出理论值。
弹性、挠性、脆性与延展性
某些矿物(如云母)受外力作用弯曲变形,外力消除,可恢复原状,显示弹性;而另一些矿物(如绿泥石)受外力作用弯曲变形,外力消除后不再恢复原状,显示挠性。大多数矿物为离子化合物,它们受外力作用容易破碎,显示脆性。少数具金属键的矿物(如自然金),具延性(拉之成丝)、展性(捶之成片)。
磁性
根据矿物内部所含原子或离子的原子本徵磁矩的大小及其相互取向关系的不同,它们在被外磁场所磁化时表现的性质也不相同,从而可分为抗磁性(如石盐)、 顺磁性(如黑云母)、反铁磁性(如赤铁矿)、铁磁性(如自然铁)和亚铁磁性(如磁铁矿)。由於原子磁矩是由不成对电子引起的,因而凡只含具饱和的电子壳层的原子和离子的矿物都是抗磁的,而所有具有铁磁性或亚铁磁性、反铁磁性、顺磁性的矿物都是含过渡元素的矿物。但若所含过渡元素离子中不存在不成对电子时 (如毒砂),则矿物仍是抗磁的。具铁磁性和亚铁磁性的矿物可被永久磁铁所吸引;具亚铁磁性和顺磁性的矿物则只能被电磁铁所吸引。矿物的磁性常被用於探矿和选矿。
发光性
某些矿物受外来能量激发能发出可见光。加热、摩擦以及阴极射线、紫外线、X 射线的照射都是激发矿物发光的因素。激发停止,发光即停止的称为萤光;激发停止发光仍可持续一段时间的称为燐光。矿物发光性可用於矿物鉴定、找矿和选矿。
矿物的化学成分和晶体结构
化学组成和晶体结构是每种矿物的基本特徵,是决定矿物形态和物理性质以及成因的根本因素,也是矿物分类的依据,矿物的利用也与它们密不可分。
矿物与地壳的化学组成
化学元素是组成矿物的物质基础。人们对地壳中产出的矿物研究较为充分。地壳中各种元素的平均含量(克拉克值) 不同。氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八种元素就占了地壳总重量的97%,其中氧约占地壳总重量的一半(49%),硅占地壳总重的1/4以上(26%)。故地壳中上述元素的氧化物和氧盐(特别是硅酸盐)矿物分布最广,它们构成了地壳中各种岩石的主要组成矿物。其馀元素相对而言虽微不足道,但由於它们的地球化学性质不同,有些趋向聚集,有的趋向分散。某些元素如锑、铋、金、银、汞等克拉克值甚低,均在千万分之二以下,但仍聚集形成独立的矿物种,有时并可富集成矿床;而某些元素如铷、镓等的克拉克值虽远高於上述元素,但趋於分散,不易形成独立矿物种,一般仅以混入物形式分散於某些矿物成分之中。
矿物晶体结构中原子的堆积(排列)与配位数
在非共价键的矿物(如自然金属、卤化物及氧化物矿物等)晶体结构中,原子常呈最紧密堆积(见晶体),配位数即原子或离子周围最邻近的原子或异号离子数,取决於阴阳离子半径的比值。当共价键为主时(如硫化物矿物),配位数和配位型式取决於原子外层电子的构型,即共价键的方向性和饱和性。对於同一种元素而言, 其原子或离子的配位数还受到矿物形成时的物理化学条件的影响。温度增高,配位数减小,压力增大,配位数增大。矿物晶体结构可以看成是配位多面体(把围绕中心原子并与之成配位关系的原子用直线联结起来获得的几何多面体)共角顶、共棱或共面联结而成。
矿物成分和晶体结构的变化
一定的化学成分和一定的晶体结构构成一个矿物种。但化学成分可在一定范围内变化。矿物成分变化的原因,除那些不参加晶格的机械混入物、胶体吸附物质的存在外,最主要的是晶格中质点的替代,即类质同象替代,它是矿物中普遍存在的现象。可相互取代、在晶体结构中占据等同位置的两种质点,彼此可以呈有序或无序的分布(见有序-无序)。
矿物的晶体结构不仅取决於化学成分,还受到外界条件的影响。同种成分的物质,在不同的物理化学条件(温度、压力、介质)下可以形成结构各异的不同矿物种。这一现象称为同质多象。如金刚石和石墨的成分同样是碳单质,但晶体结构不同,性质上也有很大差异。它们被称为碳的不同的同质多象变体。如果化学成分相同或基本相同,结构单元层也相同或基本相同,只层的叠置层序有所差异时,则称它们为不同的多型。如石墨2H 多型(两层一个重复周期,六方晶系)和3R 多型(三层一个重复周期,三方晶系)。不同多型仍看作同一个矿物种。
矿物的晶体化学式
矿物的化学成分一般采用晶体化学式表达。它既表明矿物中各种化学组分的种类、数量,又反映了原子结合的情况。如铁白云石 Ca(Mg,Fe,Mn)[CO3]2,圆括号内按含量多少依次列出相互成类质同象替代的元素,彼此以逗号分开;方括号内为络阴离子团。当有水分子存在时 ,常把它写在化学式的最后,并以圆点与其他组分隔开,如石膏Ca[SO4]‧2 H2O。
矿物的成因产状
矿物是化学元素通过地质作用等过程发生运移、聚集而形成。具体的作用过程不同,所形成的矿物组合也不相同。矿物在形成后,还会因环境的变迁而遭受破坏或形成新的矿物。
形成矿物的地质作用
岩浆作用发生於温度和压力均较高的条件下。主要从岩浆熔融体中结晶析出橄榄石、辉石、闪石、云母、长石、石英等主要造岩矿物,它们组成了各类岩浆岩。同时还有铬铁矿、铂族元素矿物、金刚石、钒钛磁铁矿、铜镍硫化物以及含磷、锆、铌、钽的矿物形成。伟晶作用中矿物在700~400℃、外压大於内压的封闭系统中生成。所形成的矿物颗粒粗大。除长石、云母、石英外,还有富含挥发组分氟、硼的矿物如黄玉、电气石, 含锂、铍、铷、铯、铌、钽、稀土等稀有元素的矿物如锂辉石、绿柱石和含放射性元素的矿物形成。热液作用中矿物从气液或热水溶液中形成。高温热液 (400~300℃)以钨、锡、的氧化物和钼、铋的硫化物为代表;中温热液(300~200℃)以铜、铅、锌的硫化物矿物为代表;低温热液 (200~50℃)以砷、锑、汞的硫化物矿物为代表。此外,热液作用还有石英、方解石、重晶石等非金属矿物形成。
风化作用中早先形成的矿物可在阳光、大气和水的作用下化学风化成一些在地表条件下稳定的其他矿物,如高岭石、硬锰矿、孔雀石、蓝铜矿等。金属硫化物矿床经风化产生的 CuSO4和FeSO4溶液,渗至地下水面以下,再与原生金属硫化物反应,可产生含铜量很高的辉铜矿、铜蓝等,从而形成铜的次生富集带。化学沉积中,由真溶液中析出的矿物如石膏、石盐、钾盐,硼砂等;由胶体溶液凝聚生成的矿物如鲕状赤铁矿、肾状硬锰矿等。生物沉积可形成如硅藻土(蛋白石)等。
区域变质作用形成的矿物趋向於结构紧密、比重大和不含水。在接触变质作用中,当围岩为碳酸盐岩石时,可形成夕卡岩,它由钙、镁、铁的硅酸盐矿物如透辉石、透闪石、石榴子石、符山石、硅灰石、硅镁石等组成。后期常伴随著热液矿化形成铜、铁、钨和多金属矿物的聚集。围岩为泥质岩石时可形成红柱石、堇青石等矿物。
矿物的组合、共生、伴生、标型特徵
矿物在空间上的共存称为组合。组合中的矿物属於同一成因和同一成矿期形成的,则称它们是共生,否则称为伴生。研究矿物的共生、伴生、组合与生成顺序,有助於探索矿物的成因和生成历史。就同一种矿物而言,在不同的条件下形成时,其成分、结构、形态或物性上可能显示不同的特徵,称为标型特徵,它是反映矿物生成和演化历史的重要标志。
矿物的分类
矿物的分类方法很多。早期曾采用纯以化学成分为依据的化学成分分类。以后有人提出以元素的地球化学特徵为依据的地球化学分类,以矿物的工业用途为依据的工业矿物分类等。一般广泛采用以矿物本身的成分和结构为依据的晶体化学分类。
矿物分为下列大类:自然元素矿物、硫化物及其类似化合物矿物、卤化物矿物、氧化物及氢氧化物矿物、含氧盐矿物(包括硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐、硫酸盐、钨酸盐、钼酸盐、硝酸盐、铬酸盐矿物等)。
矿物的命名
中国习惯上把具金属或半金属光泽的、或可以从中提炼某种金属的矿物,称为某某“矿”,如方铅矿、黄铜矿;把具玻璃或金刚光泽的矿物称为某某“石”,如方解石、孔雀石;把硫酸盐矿物常称为某“矾”,如胆矾、铅矾;把玉石类矿物常称为某“玉”,如硬玉、软玉;把地表松散矿物常称为某“华”,如砷华、钨华。至於具体命名则又有各种不同的依据。有的依据矿物本身的特徵,如成分、形态、物性等命名;有的以发现、产出该矿物的地点或某人的名字命名。例如锂铍石liberite(成分)、金红石rutile(颜色)、重晶石barite(比重大)、十字石 staurolite(双晶形态)、香花石hsianghualite(发现於湖南临武香花岭)、彭志忠石 pengzhizhongite(纪念中国结晶学家和矿物学家彭志忠)等。矿物的中文名称除少数由中国学者发现和命名(如锂铍石、香花石、彭志忠石等)及沿用中国古代名称(如石英、云母、方解石、雄黄等)者外,主要均来源於外文名称。其中有的意译,如上述的金红石、重晶石、十字石等;少数为音译,如埃洛石(halloysite)等;大多数则系根据矿物成分,间或考虑物性、形态等特徵另行定名,如硅灰石(原文wollastonite为纪念英国化学家W.H.Wollaston而来)、黝铜矿(原文 tetrahedrite,意译应为四面体矿)等;还有音译首音节加其他考虑的译名,如拉长石(原文labradorite来源於加拿大地名Labrador)等。
新矿物
世界上已知矿物约3000种。随著研究手段的改进,新矿物种的发现逐年增多。若以20年为一个计算单位,则新矿物的发现,1880~1899年为87种 ,1900~1919年为185种,1920~1939年为256种,1940~1959年为347种。80年代平均每年发现新矿物约 40~50种。中国从1958年发现香花石开始,至1989年已发现新矿物约70种。
考试嘛,填涂答题卡的时候用摩斯密码组成钨酸的分子式,分子式的分子量是250骂人呢
任务描述
钨在地壳中的平均含量为1.3×10-6,已经发现的含钨矿物有20余种。我国钨矿石基本上是多组分的矿石。本任务对钨的化学性质、钨矿石的分解方法、钨的分析方法选用等进行了阐述。通过本任务的学习,知道钨的化学性质,能根据矿石的特性、分析项目的要求及干扰元素的分离等情况选择适当的分解方法,学会基于被测试样中钨含量的高低不同以及对分析结果准确度的要求不同而选用适当的分析方法,能正确填写样品流转单。
任务分析
一、钨在地壳中的分布、赋存状态及钨矿石的分类
钨在地壳中的丰度为1.3×10-6。已发现的矿物有20多种,具有工业价值的主要有黑钨矿、钨锰矿、钨铁矿和白钨矿(CaWO4)4种。
黑钨矿常呈褐黑色,是钨铁矿(FeWO4)和钨锰矿(MnWO4)的类质同象混合物。白钨矿常为白色或灰白色,少数为棕色或黄色。在紫外线下发浅蓝色荧光。密度5.8~6.2g/cm3。无磁性。含WO3理论值为80.5%。含少量MoO3。钨酸钙常出现在石英脉和矽卡岩中,常与石榴子石、辉石、角闪石、方解石、磷灰石、石英以及各种硫化矿物共生。
其他含钨的矿物还有:钨华(WO3·H2O)、辉钨矿(WS2)、钨铅矿(PbWO4)。
二、钨的分析化学性质
(一)钨的化学性质简述
钨在元素周期表中,属第六周期第ⅥB族。钨的外层电子结构为5d46s2,其化合价有0、+1、+2、+3、+4、+5、+6和-1、-2价等,在化学分析上有重要意义的是+3、+5、+6价。其中最稳定的是+6价。
在常温下,盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、王水等都不能溶解钨。加热时,硝酸和王水能慢慢侵蚀它,而盐酸和硫酸对其作用微弱。硫酸-硫酸铵混合溶剂能使钨迅速溶解。过氧化氢、氢氟酸-硝酸混合酸能溶解钨。
常温下,在无氧化剂存在下,钨不与碱作用。当有氧化剂(如过氧化氢、硫酸铵等)存在时,钨能溶解于氨水中。熔融苛性碱,特别有硝酸钾、氯酸钾等氧化剂存在时能与钨剧烈反应。
(二)钨的沉淀反应
(1)钨酸沉淀:在浓热的酸性溶液中,六价钨生成钨酸H2WO4沉淀;在冷而稀的酸中得到白色的含水钨酸(H2WO4·H2O)沉淀。钨酸沉淀具有胶体的性质,尤其是白色钨酸沉淀不完全。如果向溶液中加入辛可宁、单宁等有机碱,则可使钨酸沉淀完全。沉淀经灼烧得到三氧化钨,此反应是重量法测定钨的理论基础。钨酸可溶于强碱和氨水中,生成相应的钨酸盐:
H2WO4+2NaOH→Na2WO4+2H2O
H2WO4+2NH3·H2O→(NH4)2WO4+2H2O
(2)钨酸盐沉淀:钨酸根与铅、银、钡和汞离子生成相应的难溶性的钨酸盐沉淀PbWO4、Ag2WO4、BaWO4、Hg2WO4。这些沉淀都溶于无机酸中,故沉淀反应宜在微酸性溶液中进行。沉淀不宜在碱性介质中进行,因为在碱性溶液中这些金属离子会生成碱式盐或氢氧化物沉淀。
(三)钨的配合反应
(1)多羧配合物:钨的一个极为重要的特点是生成各种多酸配合物。多酸的组成受溶液的温度、酸度、浓度的影响很大。当钨酸分子是由不同酸酐组成时,称为杂多酸。钨极易形成杂多酸,例如与硅、磷、硼、锗、锡、钛、锆、砷等元素,形成以
或
为配位体的杂多酸配合物。杂多酸分子中的W(Ⅵ)较游离的钨酸容易还原为低价。例如用三氯化钛还原磷钨酸,可以得到钨蓝(一种含有低价钨的蓝色杂多酸)。利用这一反应可以进行钨的光度法测定。
(2)草酸、柠檬酸、酒石酸配合物:草酸、柠檬酸、酒石酸等可与钨生成稳定的配合物。在这些配位剂存在下,可防止在酸性溶液中析出钨酸沉淀。
钨可以和硫氰酸盐形成一系列配合物,其中最重要的是五价钨的配合物,它是光度法测定钨的重要方法基础。用Ti(Ⅲ)或Sn(Ⅱ)将W(Ⅵ)还原至W(Ⅴ),与硫氰酸盐形成黄绿色的配合物[WO(SCN)4]-,借此进行光度法测定。
(四)钨的光谱特性
钨属难激发元素,同时谱线非常丰富。钨化合物在空气-乙炔火焰中原子化效率低,需用氧化亚氮-乙炔火焰激发,试液中加入丙酮可提高钨的原子化率。钨的挥发性非常小,在“碳弧中游离元素蒸发顺序”中钨居于末尾位置。采用直流电弧、等离子体激发光源,可测定钨中的易挥发元素。
三、钨矿石的分解方法
钨矿石的分解是利用钨矿石的化学特性:①在盐酸溶液中形成微溶性的钨酸;②在碱性溶液中形成易溶性的钨酸盐;③氨可以溶解钨酸生成钨酸铵溶液;④盐酸可以分解难溶性的钨酸钙。
钨矿石的分解一般有酸溶法和碱熔法。酸溶法的溶剂有盐酸、磷酸、硝酸、硫酸等,在无机酸中,磷酸、盐酸对钨矿石的分解能力很强,尤其是磷酸,在加热时可使钨矿物迅速溶解。碱熔法分解钨矿物的效率很高,常用的熔剂有氢氧化钠、氢氧化钾、过氧化钠、碳酸钠-硝酸钾、碳酸钠-氧化锌等,其中过氧化钠的分解能力最强,使用也最普遍。
四、钨的分离富集方法
钨的分离可采用沉淀法、萃取法等,见表3-1。
表3-1 常用的钨的分离方法
五、钨的分析方法
钨的测定可用重量法、容量法、光度法、极谱法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、电感耦合等离子体光谱法等。目前用得最多的是重量法、光度法和极谱法。
(一)化学分析法
由于钨的化学性质所限,高含量的钨的测定,至今仍主要依靠重量法。钨的重量法大致可分为三种类型:①基于酸性水解生成难溶的钨酸沉淀,灼烧得到WO3;②基于有机试剂使钨生成难溶性沉淀,灼烧也得到WO3,或直接称量有固定组成的钨的有机沉淀物;③基于生成难溶的铅、钙、钡等钨酸盐沉淀。但目前实际应用的主要是辛可宁沉淀法、钨酸铵灼烧法和8-羟基喹啉-单宁酸-甲基紫沉淀法。
(1)8-羟基喹啉-单宁酸-甲基紫沉淀法:试料以磷酸-硫酸-硫酸铵分解,在碱性介质中分离铁、钙、铋、钽、铌(铌仅部分在此处分离)等杂质后,控制pH值,以8-羟基喹啉-单宁酸-甲基紫沉淀钨,灼烧后以三氧化钨形式称量。
(2)钨酸铵灼烧法:试料以盐酸、硝酸分解,钨成钨酸沉淀与铁、锰、钙等大量杂质分离,再用氨水溶解钨酸为钨酸铵溶液,蒸干、灼烧得三氧化钨。该法结果重现性好。
(3)辛可宁沉淀法:与钨酸铵灼烧法一样得钨酸铵溶液后,浓缩赶氨,以盐酸及辛可宁使钨酸再次沉淀,灼烧成三氧化钨,再以氢氟酸赶硅。
(二)仪器分析法
钨的仪器分析法主要是可见分光光度法、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、X射线荧光光谱法(XRF)。其他仪器分析方法并不多见,其中应用最广泛的是可见分光光度法。各种仪器分析方法的应用情况列于表3-2中。
表3-2 常见仪器分析方法在钨的测定中的应用情况
六、钨矿石的分析任务及其分析方法的选择
钨矿石的分析主要包括以下几个项目:钨、锡、钼、磷、砷、硅、钙、铁、锰、硫、铜、铅、锑及物相分析(主要是黑钨矿、白钨矿)。
钨的测定主要采用重量法和可见分光光度法。重量法用于矿石中>4% 的三氧化钨量的测定,其中应用最广泛的是钨酸铵灼烧法,该法虽然流程长,操作繁琐,但干扰因素少,重现性好,分析结果准确可靠,因此在国内外均被列为国家标准分析方法。容量法测定高含量的钨虽然也有报道,但因干扰因素多,未能广泛应用。差示比色法虽然也可以测定高含量的钨,但测定的范围仍然有限,且影响因素也较多,对操作者的操作技能要求较高,故仍不能取代经典的重量法。
低含量三氧化钨(<4%)的测定主要采用硫氰酸盐比色法。能用于钨的光度分析的显色剂很多,并不断有新的合成显色剂用于钨的测定。近年来,随着新试剂的研制、新方法的应用,使钨的分光光度分析法更加完善和适用。在钨矿石的分析中,目前应用最普遍的是硫氰酸盐法。钨矿石中杂质元素的分析方法见表3-3。
表3-3 钨矿石中杂质元素分析方法
技能训练
实战训练
1.实训时按每组5~8人分成几个小组。
2.每个小组进行角色扮演,完成钨矿石委托样品从样品验收到派发样品检验单。
3.填写附录一中质量表格1、表格2。