稀有金属 2003,(01),170-171 DOI:10.13373/j.cnki.cjrm.2003.01.043

溶液中微量甲基异丁基酮的分析方法

李静 吕建波

宁夏东方钽业股份公司,宁夏东方钽业股份公司,宁夏东方钽业股份公司 宁夏石嘴山753000中南大学冶金科学与工程系,湖南长沙410083 ,宁夏石嘴山753000 ,宁夏石嘴山753000

摘 要：

研究了微量甲基异丁基酮在氟氧铌酸 (H2 NbOF5) 及氟钽酸 (H2 TaF7) 溶液中存在的形式 , 找到利用碘仿 -硫代硫酸钠联合滴定的方法 , 来标定微量甲基异丁基酮在H2 NbOF5及H2 TaF7溶液中的含量。本方法在钽铌冶炼过程中操作简便易行且结果重现性好

关键词：

H2NbOF5H2TaF7;甲基异丁基酮;碘仿反应;

中图分类号： O656

收稿日期：2002-11-05

Analysis Method of Trace Methyl Iso Butyl Ketone in Solution

Abstract：

The existential form of trace methyl Iso butyl ketone (MIBK) in H 2NbOF 5/H 2TaF 7 solution was studied, and the content of MIBK in the H 2NbOF 5/H 2TaF 7 solution was calibrated with the titration of the iodoform reaction sodium thiosulfate. This method is simple to operate with the steady result.

Keyword：

H 2NbOF 5/H 2TaF 7;methyl; iso butyl ketone; iodoform reaction;

Received： 2002-11-05

钽铌冶金过程中, 从钽铌精矿浸出液中萃取富集钽铌是一个非常重要的工序。 由于甲基异丁基酮 (MIBK) 比重小、 流动性好、 易分层是一种公认的优良钽铌萃取剂 ^[1] 。 但作为萃取剂的MIBK可微溶于水, 因此反萃液H₂NbOF₅及H₂TaF₅溶液中常含有一定量的MIBK, 一般认为在水溶液中的溶解度 (体积比) 是1.7%～2.2% ^[2] , 其对钽铌后序产品中碳含量影响非常大。 随着钽粉在电容器领域更加深入的应用, 对K₂TaF₇的物理和化学性能要求越来越苛刻, 尤其是原料中的碳要求更严格。 因此如何去除水溶液中MIBK和检验溶液中MIBK的含量与钽粉原料 (K₂TaF₇) 中的碳的关系, 即标定水溶液中微量甲基异丁基酮成为一个重要的难题。

1 分析机制

MIBK其官能团是甲基酮, 利用甲基酮与碘在碱性条件下可进行碘仿反应即生成CHI₃沉淀物, 然后采用标准硫代硫酸钠 (Na₂S₂O₃) 溶液来滴定剩余I₂ 的方法来标定溶液中MIBK的含量 ^[3] 。 具体反应如下:

2 分析步骤

取定量含MIBK的料液于盛有少量纯净水的锥形瓶中, 加入少量配制好的NaOH标准溶液, 加入一定量已知浓度的碘液静置10 min, 使反应进行完全, 溶液呈淡黄色, 加入微量等当量的H₂SO₄标准溶液, 使溶液呈微酸性且呈褐红色; 加1～2 ml 0.05%淀粉试剂, 溶液变蓝色, 用已知浓度的Na₂S₂O₃标准溶液滴定剩余的淀液 (蓝色消失) , 换算料液中MIBK的浓度。

3 计算方法

根据反应式 (1) , (2) 碘仿反应, MIBK与 Na₂S₂O₃所用碘液之和, 与所加碘量相等即

c_M-MIBK的浓度 (mol·L^-1) ; c₁-标准碘液 (N) ; V₁-碘液体积 (ml) ; c₂-硫酸钠浓度 (N) ; V₂-滴定量 (ml) ; V₃-所分析MIBK的料液含量 (ml) 。

4 典型实例

采用Aeration方法 ^[4] 去除工业氟钽酸中微量MIBK的过程中, 使用上述分析方法分析了微量MIBK随温度和时间的变化关系, 如图1。

5 结果

5.1 溶液pH值的影响

S₂O₃^2-与I₂之间的反应, 必须在中性或弱酸性溶液中进行。

图1 不同温度下MIBK浓度随时间的变化曲线

Fig.1 Concentration of MIBK changed with time in different temperature

因为在碱性溶液中, I₂与2S₂O₃^2-将会发生下述副反应:

而且, I₂在碱性溶液中还会发生歧化反应:

如果在强酸性溶液中, Na₂S₂O₃溶液会发生分解:

同时, I^-在酸性溶液中也被空气中的O₂所氧化

5.2 KI的作用

KI与I₂形成I₃^-, 以增大I₂的溶解度, 降低I₂的挥发性, 提高淀粉指示剂的灵敏度。

5.3 温度的影响

反应溶液的温度不能高, 一般应在室温下进行, 因升高温度增大I₂的挥发性, 降低淀粉指示剂的灵敏度, 保存Na₂S₂O₃溶液时, 室温升高, 增大细菌的污染, 加速Na₂S₂O₃的分解。

5.4 光线的影响

光线能催化I^-被空气氧化, 增加Na₂S₂O₃溶液中细菌的影响。

5.5 滴定前的放置

当氧化物质与KI作用时, 一般应避免在日光下反应, 放置5 min待反应完全后, 立即用Na₂S₂O₃进行滴定, 已免淀粉的挥发和I^-被空气氧化。

6 结 论

1. 采用碘仿反应和Na₂S₂O₃联合滴定方法, 以淀粉为指示剂滴定溶液中微量甲基异丁基酮的含量, 可使溶液中浓度为5×10^-6 ml·L^-1的MIBK被I₂溶液精确分辨。

2. 滴定过程中溶液pH值、 温度、 光线强度及KI的使用, 对滴定的准确度有影响。

3. 碘仿反应是指示MIBK含量的关键反应, 反应进行完全程度决定分析的精确程度。

参考文献

[1] 　王肇信, 幸良佐, 曾芳屏.　钽铌冶金学.稀有金属冶金学会, 1988:77.

[2] 　邱竹贤.　有色金属冶金学.北京:冶金工业出版社, 1988:386.

[3] 　朱建光, 成本城.　有机化学.北京:冶金工业出版社, 1988:61.

[4] 　LiQinggang, ZhouKanggen, ZhangQixiu.　J.Cent.SouthUniv.Technol., 2002, 7 (4) .