1419选矿(实验指导书)

1、专题实验：锌矿石中锌的测定(配位滴定法)一 实验目的1.掌握配位滴定法测定矿石中的锌含量的基本原理和方法；2.掌握配位滴定法的条件选择及指示剂终点的判断；3.掌握EDTA标准滴定溶液的配制及浓度的标定方法。二实验原理 1.测定方法：配位滴定法。 2.测定原理：在pH = 410的溶液中，Zn2+ 与EDTA生成稳定的络合物(即logK = 16.57)。在pH = 56的HAc-NaAc缓冲溶液中，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液进行Zn2+ 的络合滴定。 Zn2+ + In = ZnIn2+ (In同一表示指示剂 ) （无色） （紫红色） ZnIn2+ + H2Y2- = ZnY2-

2、+ 2H+ + In （紫红色） （pH6.3时黄色）3干扰离子：Fe3+、Mn2+、Pb2+、Bi3+ 等干扰元素通过氨水沉淀分离而预先除去；Cu2+ 在滴定前加入硫脲消除干扰。三实验仪器和试剂（一）主要仪器 1.分析天平2.滴定管（50.00mL）3.锥形瓶（250mL）4.容量瓶（250.0mL）5.铁架台和铁夹（1套）6.烧杯7.玻璃棒8.称量瓶9.移液管10.洗耳球11.等臂天平12.表面皿13.漏斗14.量筒15.滤纸16.电炉（二）主要试剂 硝-硫混合酸（73）； 硫酸（11）； 二甲酚橙或半二甲酚橙（1 %）； 乙酸-乙酸钠缓冲溶液； EDTA二钠盐及标准溶液； 基准氧化锌；

3、双氧水；盐酸（1+1）；氨水(1+1)；氯化铵；浓氨水；抗败血酸；四测定步骤ZnO标准Zn2+ 测定EDTA（测定后为标准溶液）锌矿样中Zn2+ 的浓度1. EDTA标准滴定溶液的配制和标定 (1)乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH=5.5)配制（V=100 mL） 称取15g无水乙酸钠或25g三水乙酸钠(NaC2H3O23H2O)溶于适量水中，加入36 %醋酸5mL(或冰乙酸1.8 mL) ，用水稀至100 mL并混匀。(2) 二甲酚橙（或半二甲酚橙）指示剂50 mL(1 %) 称取0.5g二甲酚橙溶于50 mL水中，摇匀。(3) EDTA标准滴定溶液(V=500 mL)称取6.5 g二水乙二胺四乙

4、酸二钠，加适量水微热溶解，稀释至500 mL，混匀，盛装于试剂瓶中（约0.035 mol / L）。(4) 锌标准溶液的配制 准确称取经105烘干2h并冷却至室温的基准氧化锌0.71g于250 mL烧杯中，加入盐酸（1+1）20 mL ，微热使全部溶解，移入250 mL容量瓶中，用水稀并定容至刻度线，摇匀(约含锌0.035 mol / L)。 2. EDTA标准滴定溶液标定（平行测定4组） 移取25.00 mL锌标准溶液于250300 mL锥形瓶中，加水50 mL，滴加二甲酚橙指示剂23 滴，用(1+1)氨水中和至溶液呈微红色，加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液10 mL ，用EDTA标准滴定溶液滴定至

5、溶液由粉红色变成亮黄色为终点，记录滴定消耗的EDTA标准滴定溶液，计算EDTA标准溶液的物质的量浓度。 注意：平行标定EDTA标准滴定溶液浓度的极差不得超过0.00011 mol / L。3.数据记录和结果计算 (选用滴定管编号： )EDTA标准溶液的配制和标定锌标准溶液的配制称量瓶+基准氧化锌的质量(第一次) (g)称量瓶+基准氧化锌的质量(第二次) (g)基准氧化锌的质量 (g)定容体积( mL)锌标准溶液的浓度 (mol/L)EDTA标准溶液的标定锥形瓶编号锌标准溶液吸取量 ( mL)标定消耗EDTA标准溶液的体积 ( mL)滴定管的体积校正值 ( mL)校正后实际消耗EDTA标准溶液的

6、体积 (mL)EDTA标准溶液的浓度 (mol/L)EDTA标准溶液的平均浓度 (mol/L)平行标定结果的极差 (mol/L)4.锌矿石中锌的测定主要试剂硝-硫混合酸（73）：体积比7分浓硝酸，3分浓硫酸，混匀。硫酸（11）：将1体积浓硫酸在不断搅拌加入1体积蒸馏水中，混匀。二甲酚橙或半二甲酚橙（1 %）：见“测定锌用EDTA标准滴定溶液的配制和标定”方法。乙酸-乙酸钠缓冲溶液：见“测定锌用EDTA标准滴定溶液的配制和标定”方法。EDTA标准溶液：见“测定锌用EDTA标准滴定溶液的配制和标定”方法。盐酸（1+1）；浓氨水和氨水(1+1)；双氧水；氯化铵抗败血酸；操作步骤移取25.00mL矿样

7、试液于250mL烧杯中，滴加硫酸（1+1）45滴，用水吹洗杯壁约20 mL，加入5 g 氯化铵，加热煮沸使可溶性盐溶解。取下冷却，加入20 mL 浓氨水、810滴过氧化氢，摇匀，煮沸2分钟，取下冷至室温，移入预先盛有10 mL 浓氨水的100 mL 容量瓶中，用水稀至刻度，摇匀。干过滤于100 mL小烧杯中。吸取25 mL 滤液于250 mL烧杯中，加热驱除大量的氨后取下，加入0.2 g 抗坏血酸，摇匀，（专题实验过程中应锥形瓶中：思考原因？），加一滴1 % 二甲酚橙指示剂，用（1+1）盐酸及（1+1）氨水调整溶液至橙色，加入10 mL 乙酸-乙醋酸钠缓冲溶液，用少许水吹洗杯壁并摇匀，用EDT

8、A标准溶液滴定至由粉（紫）红色变为亮黄色为终点。5.计算公式（1）（2）式中： EDTA标准滴定溶液的浓度 mol/L ； 标定时EDTA标准溶液的用量 mL ； 金属锌的摩尔质量 g /mol ； 矿样试液的浓度 g/L。6.试样分析允许误差锌的含量 %允许绝对误差 % 50.000.450.500.550.607.数据记录和结果计算 编号试液体积mLEDTA标液滴定体积mL滴定管体积校正值mLEDTA标液校正体积mLg/L平均值g/L极差g/L备注专题实验具体安排：上午下午星期一实验室安全事项讲解及实验要求领取仪器并写预习报告星期二实验方法、原理、仪器的讲解（主教学楼604）仪器认知与具体

9、使用规则，锌标准溶液的配制；星期三练习EDT标定练习EDT标定星期四锌矿液的测定锌矿液的测定星期五实习报告（同学也可以继续练习）注：以鉴定站所测结果为参照值，允许差为不大于0.1%一.实验室安全及注意事项实验室安全包括人身安全及实验室、仪器、设备的安全。在化学实验室主要应预防化学药品中毒、操作过程中的烫伤、割伤、腐蚀等人身安全和燃气、高压气体、高压电源、易燃易爆化学品可能产生的火灾、爆炸事故及跑水等事故。（1） 实验室内禁止饮食、吸烟，切勿以实验用容器代替水杯、餐具使用，防止化学试剂入口，实验结束后要洗手。（2） 使用 KCN、As2O3、HgCl2 等剧毒品时要特别小心，用过的废物、废液不可

10、乱扔、乱倒，要回收或加以特殊处理。（3） 使用浓酸、浓碱及其他具有强烈腐蚀性的试剂时，操作要小心；防止溅伤和腐蚀皮肤、衣物等。易挥发的有毒或有强烈腐蚀性的液体和气体，要在通风柜中操作(尤其是用它们热分解试样时)。浓酸、浓碱如果溅到身上应立即用水冲洗，溅到实验台上或地面上时要用水稀释后擦掉。（4） 要特别注意天然气的正确使用，严防泄漏!在使用天然气灯如热过程中，火源要与其他物品保持适当距离，人不得长时间离开，防止熄火漏气。用后要切实关闭燃气管道上的小阀门，离开实验室前还要再查看一遍，以确保安全。（5） 使用可燃性有机试剂时，要远离火焰及其他热源，敞口操作并有挥发时应在通风柜中进行。用后盖紧瓶塞，

11、置阴凉处存放。低沸点、低闪点的有机溶剂不得在明火或电炉上直接加热，而应在水浴或电热套中加热。（6） 使用自来水后要及时关闭截门，遇停水时要立即关闭截门，以防来水后发生跑水，离开实验室之前应再检查自来水截门是否完全关闭(使用冷凝器时较易忘记关闭冷却水)。（7） 如果发生烫伤或割伤，可先利用实验室的小药箱进行简单处理，然后尽快去医院进行医治。（8） 实验过程中万一发生着火，不要惊慌，应尽快切断电源或燃气源，用石棉布或湿抹布熄灭(盖住)火焰。密度小于水的非水溶性有机溶剂着火时，不可用水浇，以防止火势蔓延。电器着火时，不可用水冲，以防触电，应使用干冰或干粉灭火器。着火范围较大时，应立即用灭火器灭火，并

12、根据火情决定是否要报告消防部门。（9） 使用汞时应避免泼洒在实验台或地面上，使用后的汞应收集在专用的回收容器中，切不可倒入下水道或污物箱内。万一发生少量汞洒落，应尽量收集干净，然后在可能洒落的地区洒一些硫黄粉，最后清扫干净，并集中作固体废物处理。二 天 平天平的分类：托盘天平和分析天平。天平的使用A：托盘天平 检查托盘是否清洁、是否平衡（指针是否作用摆动均匀）；左物右码（用等量容器或纸放在托盘上）； 砝码要用镊子夹取，先放较大的砝码；并调整游码称量后，取下药品和砝码，游码归位并清理托盘，砝码、镊子放回原砝码盒。B.分析天平：一般是指能精确称量到0.0001克(0.1毫克)的分析天平。1称量前应

13、检查天平是否正常：是否清洁，是否检查是否处于水平位置，非水平态要调整天平至水平位置，即天平应放置在牢固平稳水泥台或木台上，并要求室内清洁、干燥及较恒定的温度，同时应避免光线直接照射到天平上。 2事先检查电源电压是否匹配（必要时配置稳压器），按仪器要求通电预热至所需时间。3预热足够时间后打开天平开关，天平则自动进行灵敏度及零点调节。待稳定标志显示后，可进行正式称量。 4称量时将洁净称量瓶或称量纸置于称盘上，关上侧门（称量时应从侧门取放物质，读数时应关闭箱门以免空气流动引起天平摆动。），轻按一下去皮键，天平将自动校对零点，然后逐渐加入待称物质，直到所需重量为止（增量法），前门仅在检修或清除残留物质

14、时使用。 5被称物质的重量是显示稳定数值并出现“g”时，显示屏所显示的为实际称量数值，并记录数据。6称量结束应及时除去称量瓶（纸），关上侧门，检查天平是否关好，切断电源，并罩好天平罩，做好使用情况登记注意事项1电子分析天平若长时间不使用，则应定时通电预热，每周一次，每次预热2h，以确保仪器始终处于良好使用状态。2天平箱内应放置吸潮剂（如硅胶），当吸潮剂吸水变色，应立即高温烘烤更换，以确保吸湿性能。3挥发性、腐蚀性、强酸强碱类物质应盛于带盖称量瓶内称量，防止腐蚀天平称量方法分类：增量称量法和减量称量法。减量法试用范围：其量允许在一定范围内波动，也用于称取易吸湿、易氧化或易与二氧化碳反应的试样，该

15、法适于称取固体试样。减量方法：粗称。将适量试样装入称量瓶中，用纸条缠住称量瓶放于天平托盘上，称得称量瓶及试样质量为W1；然后用纸条缠住称量瓶，从天平盘上取出，举放于容器上方，瓶口向上稍倾，用纸捏住称量瓶盖，轻敲瓶口上部，使试样慢慢落入容器中；当倾出的试样已接近所需要的质量时，慢慢地将称量瓶竖起再用称量瓶盖轻敲瓶口下部，使瓶口的试样集中到一起，盖好瓶盖，放回到天平盘上称量，得W2，两次称量之差就是试样的质量。如此继续进行，可称取多份试样。第一份： 试样重=W1W2（g）第二份： 试样重=W2W3（g）例如：用减量法称取 0.20.3 克试样，先用称量瓶在托盘天平上粗称试样约0.8 克，然后再分析

16、天平上准确称量，得其质量（试样称量瓶）为W1。按要求将试样小心转移到容器中（0.20.3 克），再称其质量（剩余量称量瓶）为W，两次质量之差即为所要称取的试样重。三. 滴定分析仪器和基本操作溶液体积测量的误差是滴定分析中误差的主要来源。一般地讲，体积测量的误差要比称量误差大。体积测量如果不够准确(如误差大于0.2%)，其他操作步骤即使做得很正确，也是徒劳的，因为在一般情况下分析结果的准确度是由误差最大的那项因素所决定的。因此，在滴定分析中为了使分析结果能符合所要求的准确度，就必须准确地测量溶液的体积。在分析化学中，测量溶液的准确体积须用己知容量的量器,量器又分为量出式量器和量入式量器。量出式量

17、器(量器上标有“Ex”字)如滴定管和移液管等，用于测定从量器中排(放)出液体的体积(称为标称容量)；量入式量器(量器上标有“In”字)如容量瓶等，用于测定注入量器中液体的体积，当液体在量器内时,其体积称为标移体积。量器又主要根据其容量允差和水的流出时间分为A 级、Az 级和B 级(量器上标有“A”、“AZ ”和“B ”字) ；另外，快流式量器(如移液管等)标“快”字，收出式量器(如移液管等)标有“吹”字。溶液体积测量的准确度，一方面决定于所用量器的容积是否准确，另一方面，更重要的是取决于准备与使用量器是否正确。四.量器洗涤常用以下一些试剂：1铬酸洗涤液(重铬酸钾的硫酸溶液)常用于不易用刷子刷洗

18、的器皿。配制方法是，称取10g 工业用K2 C r 2O7 于烧杯中，加入30mL 热水，溶解后，冷却，一面搅拌一面慢慢加入170mI 浓硫酸(注意安全！)，溶液呈暗红色,贮存于玻璃瓶中，备用。这种洗涤液是一种很强的氧化剂，但作用比较慢，因此，使用时需将洗涤液倒入要洗涤的器皿中浸泡数分钟。铬酸洗涤液使用后，应倒回原来容器内以反复使用。如果洗涤液颜色变绿(还原成Cr 的硫酸根配合物)表示洗液失效，必须重新配制。2碱性高锰酸钾洗涤液用于洗涤油腻及有机物。配制方法是将4g 的高锰酸钾溶于少量水中，慢慢加入100mL10NaOH 溶液即可。3肥皂液、碱液及合成沉涤剂用以洗涤油脂和一些有机物(如有机酸)

19、。配成浓溶液即可使用。4酸性草酸和盐酸羟胺洗涤液适用于洗涤氧化性物质，如沾有高锰酸钾、三价铁等的容器。配制方法是取10g草酸或1g 盐酸羟胺溶于100mL20的HCl 溶液中即可。一般用前者较为经济。5有机溶剂洗涤液用于洗聚合体、油脂及其它有机物。可直接取丙酮、乙醚苯使用，或配成NaOH的饱和乙醇溶液使用。6浓HNO3 是一种强氧化剂，必要时也可以用来洗涤器皿量器不能用去污粉刷洗。只可用洗涤液浸泡。如用铬酸洗液洗涤滴定管时，则可倒入铬酸洗液10mL(碱式滴定管应卸下管下端的橡皮管，套上旧橡皮乳头，再倒入洗液)，将滴定管逐渐向管口倾斜，以两手转动滴定管，使洗液布满全管，然后打开活塞将洗液放回原洗

20、液瓶中。如果内壁沾污严重时，则需用洗液充满滴定管，浸泡10min 至数小时或用温热洗液浸泡20 一30mi n 先用自来水冲洗干净，再用蒸馏水洗涤几次。五.滴定管使用规则a.滴定管在装满滴定液后，管外壁的溶液要擦干，以免流下或溶液挥发而使管内溶液降温（在夏季影响尤大）。手持滴定管时，也要避免手心紧握装有溶液部分的管壁，以免手温高于室温（尤其在冬季）而使溶液的体积膨胀（特别是在非水溶液滴定时），造成读数误差。 b.使用酸式滴定管时，应将滴定管固定在滴定管夹上，活塞柄向右，左手从中间向右伸出，拇指在管前，食指及中指在管后，三指平行地轻轻拿住活塞柄，无名指及小指向手心弯曲,食指及中指由下向上顶住活塞

21、柄一端，拇指在上面配合动作。在转动时，中指及食指不要伸直，应该微微弯曲，轻轻向左扣住，这样既容易操作，又可防止把活塞顶出。 c.每次滴定须从刻度零开始，以使每次测定结果能抵消滴定管的刻度误差。 d.在装满滴定液后，滴定前“初读”零点，应静置12分钟再读一次，如液面读数无改变，仍为零，才能滴定。滴定时不应太快，每秒钟放出34滴为宜，更不应成液柱流下，尤其在接近计量点时，更应一滴一滴逐滴加入（在计量点前可适当加快些滴定）。滴定至终点后，须等12分钟，使附着在内壁的滴定液流下来以后再读数，如果放出滴定液速度相当慢时，等半分钟后读数亦可，“终读”也至少读两次。 e.滴定管读数可垂直夹在滴定管架上或手持

22、滴定管上端使自由地垂直读取刻度，读数时还应该注意眼睛的位置与液面处在同一水平面上，否则将会引起误差。 读数应该在弯月面下缘最低点，但遇滴定液颜色太深，不能观察下缘时，可以读液面两侧最高点，“初读”与“终读”应用同一标准。 f.为了协助读数，可在滴定管后面衬一“读数卡”（涂有一黑长方形的约41.5cm白纸）或用一张黑纸绕滴定管一圈，拉紧，置液面下刻度1分格（0.1ml）处使纸的上缘前后在一水平上；此时，由于反射完全消失，弯月面的液面呈黑色，明显的露出来，读此黑色弯月面下缘最低点。滴定液颜色深而需读两侧最高点时，就可用白纸为“读数卡”。若所用白背蓝线滴定管，其弯月面能使色条变形而成两个相遇一点的尖

23、点，可直接读取尖头所在处的刻度。 g.滴定管有无色、棕色两种，一般需避光的滴定液（如硝酸银滴定液、碘滴定液、高锰酸钾滴定液、亚硝酸钠滴定液、溴滴定液等），需用棕色滴定管。使用步骤分为洗涤，查漏，装液，排气和读数五个步骤，具体如下：l.洗涤滴定管使用前必须洗涤干净，要求滴定管洗涤到装满水后再放出时管的内壁全部为一层薄水膜湿润而不挂有水珠。无明显油污的滴定管，可直接用自来水冲洗。若有油污，可用滴定管刷蘸肥皂刷洗.若不行，则用铬酸洗液洗涤，洗时应事先关好活塞，每次将1015毫升洗液倒人滴定管中，两手平端滴定管，并不断转动，直至洗液布满全管为止。然后打开活塞，将洗液放回原瓶中。若油污严重，可倒人温洗液

24、浸泡一段时间。用洗液洗过的滴定管，先用白来水冲洗，再用少量蒸馏水润洗几次。碱式滴定管的洗涤方法同上，恒温水浴锅，震荡培养箱，金坛电动离心机，电动磁力搅拌器，玻璃转子流量计，分度盘但要注意铬酸洗液不能直接接触橡皮管。为此可将碱式滴定管倒立于装有铬酸洗液的玻璃槽内浸泡，或用橡皮管接于水泵上.轻捏玻璃珠，将洗液徐徐抽至近橡皮管处，让洗液浸泡一段时间后，再把洗液放回原瓶中，然后用自来水冲洗，蒸馏水润洗几次。2.查漏将已洗净的滴定管装满水.安置在滴定管架上直立静置两分钟，观察有无水滴漏下。然后，将活塞旋转180，再静置两分钟，观察有无永滴漏下.如均不漏水，滴定管即可使用。若酸式滴定管漏水，可按下法处理：

25、取下玻璃活塞，用滤纸或纱布擦干活塞及活塞槽。用手指牯少量凡士林抹在活塞粗的一端，沿圆周涂一薄层，尤其在孔的近旁，不能涂多。涂活塞另一端的凡士林最好是涂在活塞槽内壁上，涂完以后将话塞插入槽内，插时活塞孔应与滴定管平行。然后转动活塞，金属套温度计,船用温度计,V型温度计,铜套温度计,数字压力表,数字温度表,活塞压力计,压力表校验器从外面观察活塞与活塞槽接触的地方是否呈透明状态，转动是否灵活.并检查活塞是否漏水。如不合要求则需要新涂凡士林。若碱式滴定管漏水，可将橡皮管中的玻璃珠稍加转动.或略微向上推或向下移动一下，进佯处理后仍然漏水，贝懦要更换玻璃珠或橡皮管。3.装液为了使装入滴定管的溶液不被滴定管

26、内壁的水稀释，要先用所装溶液润洗滴定管。注人所装溶液约56毫升然后两手平端滴定管，慢慢转动，使溶液流遍全管。打开滴定臂的活塞，使润洗液从管口下端流出。如此润洗23次后，即可鞋人溶液。装液时要直接从试剂瓶注入滴定管，不要再经过漏斗等其他容器。4.排气当溶液装入滴定管时，出口管还没有充满溶液。此时将酸式滴定管倾斜约30。，左手迅速打开活塞使溶液冲出，就能充满全部出口管。假如使用碱式滴定管，则把橡皮管向上弯曲，玻璃尖嘴斜向上方。用两指挤压玻璃珠，使溶液从出口管喷出.气泡随之逸出。气泡排除后，加入溶液至刻度以上，再转动活塞或挤捏玻珠，把液面调节在0.00毫升刻度处或略低于“0”刻度处。5.读数在读数时，要把滴定管从架上取下，用右手大拇指和食指夹持在滴定管液面上方，使滴定营与地面呈垂直状态。读数时视线必须与液面保持在同一水平面上。对于无色或浅色溶液，读它们的弯月面下缘最低点的刻度;对于深色溶液如高锰酸钾，碘水等，可读两侧最高点的刻度。若滴定管的背后有一条蓝带，无色溶液这时就形成了两个弯月面，并且相交于蓝线的中线上，读数时即读此交点的刻度：若为深色溶液，则仍读液面两侧最高点的刻度。为了使读数清晰，