第一篇:银精矿中硅测定实验报告07
第 第 7 17 部分:
二氧化硅含量的测定
钼蓝分光光度法
实验报告任务来源 根据全国有色金属标准化技术委员会“有色标委[2019]44 号《关于高纯铂化学分析方法杂质含量的测定》等 24 项标准项目任务落实会会议纪要的通知”,连云港海关综合技术中心负责起草 2018-0625T-YS 银精矿化学分析方法第 17 部分:二氧化硅含量的测定钼蓝分光光度法。山东恒邦、福建紫金为一验,二验单位为江西悦成、大冶有色、深圳中金岭南、北矿检测、河南豫光、锦州海关、广东工业分析中心、国标(北京)、江西铜业等单位,计划完成年限为 2020 年。
2.实验原理 试料用氢氧化钠熔融,热水浸出。先加入解聚剂对聚合硅酸进行解聚,后加入钼酸铵,硅与钼酸铵生成硅钼杂多酸,用抗坏血酸还原硅钼杂多酸成硅钼蓝。于分光光度计波长 650nm 处测定其吸光度,按标准工作曲线法计算二氧化硅的含量。实验 部分
具体见标准草案 4 结果与讨论 4.1 样品基体分析 以银精矿样品 E 为例(其他实验条件均以 E 样品为例),通过 X 荧光光谱仪(布鲁克 S8 tiger)对样品进行半定量分析,测定结果如下表 1:
表 1 样品 X 荧光半定量测定结果(%)
样 品号 铅 铁 铜 氧 化钙 氧 化铝 锌 硫 氧化镁 E 34.33 10.82 1.95 1.82 2.63 5.80 14.6 0.574
4.2 测定波长的选择 按实验方法,对于显色后的 2μg/mL 的二氧化硅标准溶液,在 550~850nm波长范围内进行光谱扫描。硅钼蓝络合物在在 810 nm 处有最大吸收峰,则灵敏度高,适合较低含量 SiO 2 的测定。但是考虑到银精矿中高含量二氧化硅的测定,最终选择标准和文献中常采用的 650 nm 为测定波长。
4.3 氢氧化钠用量的选择 选择 2 g 氢氧化钠铺于坩埚底部,加入 0.1g 样品后,再在样品表面分别铺盖0.5 g、1 g、2 g、3 g 氢氧化钠进行熔样,当样品表面铺盖 2 和 3 g 氢氧化钠进行熔样时,样品皆熔解完全。实验选择坩埚底部铺 2g 氢氧化钠,再在样品表面铺盖 2 g 氢氧化钠进行熔样。
4.4 熔融温度的选择 称取 0.1 g 样品,按照实验方法分别与 600、650、700、750、800℃下熔融30 min,当熔样温度为 700℃及以上时,基本能保证样品熔融完全。但温度过高,会导致样品喷溅,从而使分析结果偏低,实验选择熔融温度为 700℃。
4.5 熔融时间的选择 称取 0.1 g 样品,按照实验方法分别将样品熔融 10、20、30、40 min,考察熔样时间对测定结果的影响。实验表明 700℃的熔融温度下,熔融时间为 30 min及以上时,分析结果达到最大并基本稳定。综合考虑选择熔样时间为 30 min。
4.6 解聚剂的选择 当样品中的二氧化硅含量加高时,样品经碱熔、酸化后,溶液中的正硅酸(H 4 SiO 4)会聚合生成聚合硅酸(nH 4 SiO 4),聚合硅酸不能进行后续反应、显色,从而导致测定结果偏低。据相关文献 [4] 表明,加氟化铵可破坏聚合硅酸呈 SiF 6 2-,然后加铝盐与氟络合呈 AlF 6 3-从而释放硅,最终使聚合硅酸解聚成正硅酸,也可将氟化铵与氯化铝直接混合作为解聚液。
实验 将不 同质量比例的氟 化铵和六水合氯化铝,溶解于 300mL 水,作为解聚液。样品 E 经碱熔、酸化后定容于 250mL 容量瓶,取上层清液 5.00 mL 于 100 mL 容量瓶中,加入 15mL 水、10mL 盐酸(3.7)、10mL 不同质量比例的氟化铵-氯化铝解聚液,摇匀,放置 30min,加 5mL 无水乙醇、10mL 钼酸铵溶液(3.10),定容至 100ml,放置 20 min。此时硅与钼酸铵生成硅钼黄,于 410 nm 处测量吸光度,来比较解聚液配比对吸光度的影响,具体
见下表 2。
表 2 解聚液配比对吸光度的影响
当解聚液中氟化铵较多时,铝离子不能完全从 SiF 6 2-中夺取硅进行络合反应,从而不利于硅的释放,随着氯化铝量的增加,吸光度增加,说明铝离子与氟离子络合,硅被逐渐释放,当氟化铵和六水合氯化铝的比例为 3:9 时,硅已被完全释放。实验选取 3 g 氟化铵和 9 g 六水合氯化铝溶解于 300 mL 水作为解聚剂。
4.7 钼酸铵用量的选择 取样品 E 上清液 5 mL,改变钼酸铵用量,其他实验条件不变,最后定容至100 mL,放置 20 min。此时硅与钼酸铵生成硅钼黄,于 410 nm 处测量吸光度,当钼酸铵用量为 10mL 及以上时,吸光度达到最大并趋于稳定,实验选取钼酸铵用量为 10mL。
表 3 钼酸铵用量对吸光度的影响 钼酸铵用量 5mLmL 15 mL 吸光度 0.049 0.053 0.054
4.8 钼酸铵显色时间选择 取样品 E 上清液 5 mL,改变钼酸铵显色时间,于 410 nm 处测量吸光度,当钼酸铵显色时间为 20 min 及以上时,吸光度达到最大并趋于稳定,实验选取钼酸铵显色时间为 20 min。
表 4 钼酸铵显色时间对吸光度的影响 氟化铵质量/g 六水合氯化铝/g 吸光度 3 3 0.040
0.052
0.054 3
0.054
钼酸铵显色时间 5 min 10 min 20 minmin
min
吸光度 0.043 0.049 0.053 0.053 0.052
4.9 还原剂种类、用量及还原时间的选择 相关标准 [1] 采取加 15ml 还原液(3.13),用水稀释至刻度,混匀,放置 30min的方式,硅钼黄可以充分还原为硅钼蓝,本方案加以借鉴、采用。
4.10 干扰元素实验
移取1.00 mL二氧化硅标准溶液(3.15),置于100 mL 容量瓶中,以下按分析步骤6.4.2 进行,最后生成硅钼蓝,为浓度 1μg/mL 溶液 1;移取 1.00 mL 二氧化硅标准溶液(3.15)置于 100 mL 容量瓶中,并按照下表添加各干扰元素,以下按分析步骤 6.4.2 进行,最后生成硅钼蓝,为浓度 1μg/mL 溶液 2;移取 0.50 mL 二氧化硅标准溶液(3.15)置于 100 mL 容量瓶中,并按照下表添加 Fe、As、P,以下按分析步骤 6.4.2 进行,最后生成硅钼蓝,为浓度 1μg/mL 溶液 3。溶液 1、溶液2、溶液 3 各溶液的吸光度分别为 0.140,0.137,0.138,说明不论是 Fe、As、P,还是其他元素,测定过程中基本无干扰。
表 5
银精矿主要元素含量上限表
元素名称 含量上限/% 若称取样品 0.2g,经定容250mL,并移取 5mL 到 100 mL 容量瓶后,容量瓶中元素质量/ug Cu 15 600 As 3 120 Al 6.4 254 Mg 3 120 Pb 35 1400 Zn 20 800 Sb 10 400 Bi 20 800 Fe 20 800 P(通过 X 荧光测定)0.4 16
4.10 准确度验证 银精矿与铅矿石基体相近,由于未查到银精矿标准物质,选取铅矿石标准物质 GBW07172 按照此实验方法测试二氧化硅含量,测定结果如下表 5:
表 6 标准物质 GBW07172 测定结果表
标 准 物 质 名称 标准物质证书示值(%)
标准物质测定值(%)
标 准 物 质测 定平均值(%)
相 对 标准 偏 差(%)
GBW07172 24.98±0.79 24.38,25.26,24.67,24.99,25.02,24.76,24.85 1.24
4.11 精密度实验 对银精矿样品平行测定 6 次,二氧化硅测定结果见表 6。
表 7 精密度测定结果表 样品名称 测定值(%)
平均值(%)
相 对 标 准 偏 差RSD(%)
E 7.87,7.72,7.63,7.56,7.75,7.64 7.70 1.42 F 3.09, 3.00, 2.95, 2.98, 2.91, 3.13 3.01 2.80 G 4.80,4.82,4.96,4.90,5.09,4.79 4.89 2.38 H 1.32,1.36,1.22,1.38,1.28,1.25 1.30 4.82 I 13.42,13.38,13.77,13.57,13.50,13.53
13.53 1.02参考文献 [1]GB/T 8151.4-2012 锌精矿化学分析方法第 4 部分: 二氧化硅量的测定钼蓝分光光度法[2].YS/T461.5-2013 混合铅锌精矿化学分析方法第 5 部分:二氧化硅量的测定钼蓝分光光度法 [3]袁丽丽.硅钼蓝光度法测定铅精矿中二氧化硅[J].冶金分析,2004,24(3):77-78. [4]聚合硅酸解聚-硅钼蓝分光光度法测定矿石中二氧化硅,2010,30(9):65-69
第二篇:无机化学测定实验报告
无机化学测定实验报告
实验名称:室温:气压:
年级组姓名实验室指导教师日期 基本原理(简述):
数据记录和结果处理:
问题和讨论
附注:
指导教师签名
第三篇:物理实验报告《测定三棱镜折射率》
【实验目的】
利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率;
【实验仪器】
分光计,玻璃三棱镜,钠光灯。
【实验原理】
最小偏向角法是测定三棱镜折射率的基本方法之一,如图10所示,三角形 abc 表示玻璃三棱镜的横截面,ab和
ac是透光的光学表面,又称折射面,其夹角a称为三棱镜的顶角;bc 为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。假设某一波长的光线 ld 入射到棱镜的 ab 面上,经过两次折射后沿 er 方向射出,则入射线 ld 与出射线 er 的夹角
称为偏向角。
图10
三棱镜的折射
由图10中的几何关系,可得偏向角
(3)
因为顶角a满足,则
(4)
对于给定的三棱镜来说,角a是固定的,随
和
而变化。其中
与、、依次相关,因此
实际上是的函数,偏向角
也就仅随
而变化。在实验中可观察到,当
变化时,偏向角
有一极小值,称为最小偏向角。理论上可以证明,当
时,具有最小值。显然这时入射光和出射光的方向相对于三棱镜是对称的,如图11所示。
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图1
1最小偏向角
若用
表示最小偏向角,将
代入(4)式
得
(5)
或
(6)
因为,所以,又因为,则
(7)
根据折射定律
得,(8)
将式(6)、(7)代入式(8)得:
(9)
由式(9)可知,只要测出入射光线的最小偏向角
及三棱镜的顶角,即可求出该三棱镜对该波长入射光的折射率n
.【实验内容与步骤】
1.调节分光计
按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。
2.调整平行光管
(1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源。
(2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝3。从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮 1 调节)。
(3)调节平行光管的倾斜度。将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝29,使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。然后将狭缝转至竖直方向,使之与分划板十字刻度线的竖线重合,并无视差。最后锁紧狭缝装置锁紧螺丝3。此时平行光管出射平行光,并且平行光管光轴与望远镜光轴重合。至此分光计调整完毕。
3.测三棱镜的折射率
(1)将三棱镜置于载物台上,并使玻璃三棱镜折射面的法线与平行光管轴线夹角约为 60度。
(2)观察偏向角的变化。用光源照亮狭缝,根据折射定律判断折射光的出射方向。先用眼睛(不在望远镜内)在此方向观察,可看到几条平行的彩色谱线,然后慢慢转动载物台,同时注意谱线的移动情况,观察偏向角的变化。顺着偏向角减小的方向,缓慢转动载物台,使偏向角继续减小,直至看到谱线移至某一位置后将反向移动。这说明偏向角存在一个最小值(逆转点)。谱线移动方向发生逆转时的偏向角就是最小偏向角。
按
计算最小偏向角
(取绝对值)。
重复步骤 1~6,可分别测出汞灯光谱中各谱线的最小偏向角。
按式(9)计算出三棱镜对各波长谱线的折射率。计算折射率 n 的数据表格3。
【数据记录及处理】
表3
测量最小偏向角
钠光波长(å)
第四篇:标准稠度用水量测定实验报告
土木工程材料实验报告
专业:组号:试验日期:
组长:组员:
实验名称:标准稠度用水量测定
实验目的:测量水泥净浆达到标准稠度的用水量,以作为水泥凝结时间和安定性实验是所需
水量的标准。
实验仪器:
1、标准稠度和凝结时间测定仪
2、水泥净浆搅拌机器
3、工业天平
4、量筒
实验原理:试锥下沉深度来确定水泥稠度是否达到标准,从而得出水泥净浆时的用水量。
实验步骤:
1、称取水泥式样500g ,水142.5ml。用湿布将实验的用具抹湿,然后将是水泥到
入拌料筒内。
2、置拌料筒于搅拌机上,开动机器,同时徐徐加入式样和水慢速搅拌120s,停
拌15s,接着快速搅拌120s,停机。
3、搅拌完毕后立即浆净浆一次装入锥模筒内,用小刀插捣并振动数次,刮去多
余净浆,迅速放在试锥下面固定位置上,并将试锥放下,使锥尖和净浆表面接
触,拧紧螺钉,然后突然松开螺钉,让试锥自由沉入净浆中,到30s时,拧紧
螺钉,记录试锥下沉深度。如用调整用水量法时,以试锥下沉深度为26~30~m
m时的拌合水量为标准稠度用水量。如超过或不足26~30mm时,需另称式样,调整用水量重新实验,直到满足上述要求为止。
原始数据与处理结果:
第五篇:物理实验报告测定三棱镜折射率
物理实验报告测定三棱镜折射率
【实验目的】
利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率;
【实验仪器】
分光计,玻璃三棱镜,钠光灯。
【实验原理】
最小偏向角法是测定三棱镜折射率的基本方法之一,如图10所示,三角形 ABC 表示玻璃三棱镜的横截面,AB和 AC是透光的光学表面,又称折射面,其夹角a称为三棱镜的顶角;BC 为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。假设某一波长的光线 LD 入射到棱镜的 AB 面上,经过两次折射后沿 ER 方向射出,则入射线 LD 与出射线 ER 的夹角称为偏向角。
图10 三棱镜的折射
由图10中的几何关系,可得偏向角
(3)
因为顶角a满足,则
(4)
对于给定的三棱镜来说,角a是固定的,随 和 而变化。其中 与、、依次相关,因此 实际上是 的函数,偏向角 也就仅随 而变化。在实验中可观察到,当 变化时,偏向角 有一极小值,称为最小偏向角。理论上可以证明,当 时,具有最小值。显然这时入射光和出射光的方向相对于三棱镜是对称的,如图11所示。
图11 最小偏向角
若用 表示最小偏向角,将 代入(4)式 得
(5)
或
(6)
因为,所以,又因为,则
(7)
根据折射定律 得,(8)
将式(6)、(7)代入式(8)得:
(9)
由式(9)可知,只要测出入射光线的最小偏向角 及三棱镜的顶角,即可求出该三棱镜对该波长入射光的折射率n.【实验内容与步骤】
1.调节分光计
按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。
2.调整平行光管
(1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源。
(2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝3。从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮 1 调节)。
(3)调节平行光管的倾斜度。将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝29,使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。然后将狭缝转至竖直方向,使之与分划板十字刻度线的竖线重合,并无视差。最后锁紧狭缝装置锁紧螺丝3。此时平行光管出射平行光,并且平行光管光轴与望远镜光轴重合。至此分光计调整完毕。
3.测三棱镜的折射率
(1)将三棱镜置于载物台上,并使玻璃三棱镜折射面的法线与平行光管轴线夹角约为 60度。
(2)观察偏向角的变化。用光源照亮狭缝,根据折射定律判断折射光的出射方向。先用眼睛(不在望远镜内)在此方向观察,可看到几条平行的彩色谱线,然后慢慢转动载物台,同时注意谱线的移动情况,观察偏向角的变化。顺着偏向角减小的方向,缓慢转动载物台,使偏向角继续减小,直至看到谱线移至某一位置后将反向移动。这说明偏向角存在一个最小值(逆转点)。谱线移动方向发生逆转时的偏向角就是最小偏向角。用望远镜观察谱线。在细心转动载物台时,使望远镜一直跟踪谱线,并注意观察某一波长谱线的移动情况(各波长谱线的逆转点不同)。在该谱线逆转移动时,拧紧游标盘制动螺丝 27,调节游标盘微调螺丝 26,准确找到最小偏向角的位置。测量最小偏向角位置。转动望远镜支架 15,使谱线位于分划板的中央,旋紧望远镜支架制动螺丝 21,调节望远镜微调螺丝 18,使望远镜内的分划板十字刻度线的中央竖线对准该谱线中央,从游标 1 和游标 2 读出该谱线折射光线的角度和。测定入射光方向。移去三棱镜,松开望远镜制动螺丝 21,移动望远镜支架 15,将望远镜对准平行光管,微调望远镜,将狭缝像准确地位于分划板的中央竖直刻度线上,从两游标分别读出入射光线的角度和。按 计算最小偏向角(取绝对值)。重复步骤 1~6,可分别测出汞灯光谱中各谱线的最小偏向角。按式(9)计算出三棱镜对各波长谱线的折射率。计算折射率 n 的数据表格3。
【数据记录及处理】
表3 测量最小偏向角
钠光波长(Å)次数 游标1 游标2