1前言
四氧化三钴,化学式Co3O4。与四氧化三铁类似,可以近似的看作氧化钴(CoO)与氧化高钴(Co2O3)形成的化合物。主要用于催化剂、氧化剂、制造钴盐、搪瓷颜料。为了检测四氧化三钴样品中的钴含量和是否含有其他的金属元素,我们采用微波消解做为前处理方法,选择合算的试剂与参数溶解样品,有利于后续检测设备对多种元素的快速测定。
2仪器与试剂
2.1 仪器
新仪MDS-15微波消解仪,赶酸器,分析天平(十万分之一)等。
2.2 试剂
盐酸(38%),硝酸(68%),氢氟酸(40%)
3实验方法
3.1样品图片(来源网络)
3.2消解试剂的选择
盐酸对于金属氧化物具有更强的溶解能力,我们首先选择盐酸做为试剂进行实验。称取实验样品0.2g(精确至0.1mg)置于消解罐底部,加入10mL盐酸,静置30min左右,组装消解罐,按照如下设置参数进行消解实验:
表一
阶段 | 温度/℃ | 时间/min | 功率/W |
1 | 150 | 10 | 300 |
2 | 180 | 5 | 300 |
3 | 200 | 30 | 300 |
实验结束,待冷却至60℃以下,压力为零,取出罐架转移至通风橱中,打开消解罐,消解液呈深蓝色,赶酸定容后,溶液变为红色,容量瓶底部存在少量白色沉淀。
重新称取样品0.2g(精确至0.1mg)置于消解罐底部,加入2mL硝酸和6mL盐酸,静置30min左右,组装消解罐,按照如下设置参数进行消解实验:
表二
阶段 | 温度/℃ | 时间/min | 功率/W |
1 | 150 | 10 | 300 |
2 | 180 | 5 | 300 |
3 | 210 | 30 | 300 |
实验结束,待冷却至60℃以下,压力为零,取出罐架转移至通风橱中,打开消解罐,转移定容后,溶液中仍存在少量沉淀。
重新称取样品0.2g(精确至0.1mg)置于消解罐底部,加入10mL盐酸和0.5mL氢氟酸,静置30min左右,组装消解罐,按照表一的参数进行消解实验,样品可完全溶解。
3.3取样量的选择
通过验证,实验选择的消解参数,在保证完全溶解的前提下,四氧化三钴样品最大取样量为0.5g。
4结果
本次实验选择的四氧化三钴样品在取样量0.5g以内,采用盐酸+氢氟酸或者王水+氢氟酸的混酸体系进行实验,最高温度200℃保温30min左右,可消解至红色的澄清透明状态。
5注意事项
1.盐酸与王水的挥发性与腐蚀性较强,加液与赶酸过程要在通风橱中进行,同时做好室内通风。按照操作要求将爆裂块拧紧,防止漏气造成腐蚀。
2.添加氢氟酸的实验必须进行赶酸处理,防止腐蚀玻璃器皿。