稀有金属2003年第1期

ITO粉及ITO靶材中铟的测定-EDTA容量法

陈锐

西北稀有金属材料研究院,西北稀有金属材料研究院 宁夏石嘴山753000 ,宁夏石嘴山753000

摘 要：

采用EDTA容量法测定ITO粉及ITO靶材中的铟含量 , 方法变异系数 0 .43 % , 回收率在 97%～ 10 1%之间 , 符合分析要求。精度符合分析要求 , 结果令人满意

关键词：

EDTA容量法;铟;ITO粉及ITO靶材;

中图分类号： O655.2

收稿日期：2002-10-20

Determination of Intium in ITO Powder and ITO Target by EDTA Titration

Abstract：

A method of the determination of In in ITO powder and ITO target by EDTA titration was studied. The influence of the amount of titration acidity, titration temperature and other factors were examined to confirm the best determining factors. It can meet the analytic requirement with the recovery of 97%～101% and CV of 0 43%

Keyword：

Intium; EDTA titration; ITO powder; ITO target;

Received： 2002-10-20

ITO粉及ITO靶材组分中铟的氧化物的含量约为90%左右, 锡的氧化物约为10%左右, 杂质含量甚微。 铟的化合物在水溶液中只存在三价态, 三价铟能与EDTA生成稳定的络和物 (lgk=25.0) , 可在pH 2～5或pH 7～10的溶液中直接滴定或返滴定。 本报告采用EDTA直接滴定法, 实验了滴定的最佳酸度、 温度区间以及各种络合掩蔽剂的用量, 考察了ITO粉及ITO靶材中共存离子对测定的影响, 依据试样组成及实验室条件, 实验了最佳溶样溶剂, 最终建立了一套适合ITO粉及ITO靶材中铟的测定方法, 方法回收率及变异系数符合分析要求。

1 试验部分

1.1 试剂

氢氧化钠: 优级纯; 盐酸: 分析纯; 硝酸: 分析纯; 酒石酸: 分析纯; 抗坏血酸: 分析纯; 氨水: 分析纯; 冰乙酸: 分析纯; 饱和硫脲溶液; 二甲酚橙溶液: 1 g·L^-1;

铟标准溶液: 称取2.000 g金属铟 (99.99%) 于300 ml烧杯中, 加入硫酸 (1∶1) 20 ml, 溶解后, 移入500 ml容量瓶中, 以水稀释至刻度, 摇匀。 此溶液每毫升含铟4 mg;

EDTA标准溶液: 称取EDTA基准物质1.8612 g置于500 ml容量瓶中, 以少量水溶解, 以水定容, 摇匀。 此溶液浓度为0.0100 mol·L^-1。

1.2 试验方法

准确移取8 mg铟标准溶液置于锥形瓶中, 加入酒石酸溶液2 ml, 摇匀, 抗坏血酸0.5 g, 冰乙酸2 ml, 用水稀释至体积约150 ml, 以氨水, 盐酸小心调节至pH 2.5, 加饱和硫脲溶液5 ml, 加热至沸, 加3滴二甲酚橙溶液, 用EDTA标准溶液滴定至红色变为亮黄色为终点。

2 试验结果与讨论

2.1 滴定温度的选择

溶液滴定时, 由室温到煮沸, 回收率均在99%～101%之间, 结果趋于平稳, 但试验过程中发现, 在热溶液中, 终点突变较明显, 为便于观察和控温, 拟定将溶液煮沸后趁热滴定, 见表1。

2.2 滴定酸度的选择

EDTA与铟生成的络合物, 能在pH 2～5或pH 7～10的溶液中直接滴定, 但在pH 7～10时, 需加乙二胺防止铟水解。 本方法试验了pH 0.5～3.5时铟的回收率, 结果显示, pH<2时, 铟与EDTA不络合, pH>2.5时, 回收率偏低, pH 2.5时, 结果较好, 故调节溶液pH 2.5滴定, 见表2。

2.3 酒石酸用量的选择

ITO粉及ITO靶材中锡的氧化物约为10%左右, 锡与EDTA也可生成络合物, 故在滴定铟时, 加入20%的酒石酸溶液消除锡的干扰。 结果显示, 不加酒石酸, 当滴定体系中有锡存在时, 结果偏低, 而且滴定过程中, 终点突变不明显, 不便于终点确定; 酒石酸加入量大时, 也使结果偏低。 故依据结果, 拟定加入20%酒石酸溶液2 ml以消除锡对铟测定的影响, 见表3。

表1 滴定温度的影响

Table 1 Influence of titration temperature

温度/℃	20	40	60	80	100
铟标加入量/mg	8	8	8	8	8
测得铟量/mg	8.06	7.98	8.04	7.98	8.0
回收率/%	100.7	99.7	100.4	99.7	100

表2 滴定酸度的影响

Table 2 Influence of titration acidity

pH值	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5
铟标加入量/mg	8	8	8	8	8
测得铟量/mg	2.64	7.89	7.98	9.18	8.93
回收率/%	33	98.7	99.7	114.8	111.6

2.4 冰乙酸用量的选择

本试验体系中需加入冰乙酸掩蔽共存元素, 试验结果表明, 冰乙酸用量在0～5 ml范围内, 结果趋于稳定, 拟定加入冰乙酸2 ml (表4) 。

2.5 共存元素的干扰试验

在测定条件下, 对于2 mg锡、 100 μg铝、 100 μg 铅、 100 μg镍、 100 μg铜、 100 μg钠不扰测定。

3 样品分析

3.1 分析步骤

称取0.2000 g试样置于银坩埚中, 加入3 g氢氧化钠置于马弗炉中, 于700 ℃熔1 h, 取出, 用热水浸取, 加入15 ml盐酸, 加热溶解, 以水定容于500 ml容量瓶中, 摇匀。

分取5 ml置于150 ml锥形瓶中, 加入酒石酸溶液2 ml, 摇匀, 加入抗坏血酸0.5 g, 冰乙酸2 ml, 用水稀释至体积约150 ml, 以氨水、 盐酸调节至pH 2.5, 加入饱和硫脲溶液5 ml, 加热至沸, 加入3滴二甲酚橙, 用标准EDTA溶液滴定至红色变为亮黄色为终点。

表3 酒石酸用量的影响

Table 3 Influence of amount of tartaric acid

20%的酒石酸溶液/ml	0	2	4	6	8	10	12
锡标加入量/mg	2	2	2	2	2	2	2
铟标加入量/mg	8	8	8	8	8	8	8
测得铟量/mg	7.86	8.15	8.09	8.01	8.15	8.15	7.58
回收率/%	98.3	102	101.2	100.2	102	102	94.8

表4 冰乙酸用量的影响

Table 4 Influence of amount of acetic acid

冰乙酸用量/ml	0	1	2	3	4	5
铟标加入量/mg	8	8	8	8	8	8
测得铟量/mg	7.98	8.01	8.06	8.15	8.15	8.09
回收率/%	99.7	100.2	100.7	102	102	101.2

3.2 结果计算

In₂O₃ (%) =CV×0.1148×f×10×100/G

其中: C:EDAT标准溶液的摩尔浓度, mol·L^-1; V:滴定消耗EDTA标准溶液的体积, ml; G:称样量, g; 0.1148-铟的毫摩尔质量, g·mol^-1; f:换算系数, 此值为1.2091。

3.3 加标回收试验

依次分取试液 (4.1) 5 ml数份置于锥形瓶中, 按表5所示量加入铟标准溶液, 考察在本试验体系中铟的加标回收结果。

表5结果表明, 在拟定的试验条件下, 本方法对铟的测定加标回收结果令人满意。

3.4 数据统计

称取0.2000 g试样, 依据 (2.1) 熔解, 定容于50 ml容量瓶中。 分取此溶液5 ml数份置于一系列锥形瓶中, 依照分析步骤测定, 考察本方法的精密度。 所得数据见表6。

由以上结果可以看出, 对ITO靶材样品平行测定12次, 标准偏差为0.386%, 变异系数 0.43%, 符合分析要求。

表5 加标回收试验

Table 5 Recovery test

序号	称样量/ g	铟标准加入量/ mg	测得铟量/ mg	回收率/ %
1	0.0200	0	14.92	/
2	0.0200	4	18.94	100.5
3	0.0200	8	22.79	98.4
4	0.0200	12	26.63	97.6

表6 精密度试验

Table 6 Precision test

测得结果/ %	平均值/ %	S/ %	CV/ %
89.29, 90.22, 89.52, 90.22, 90.36 90.57, 90.22, 89.88, 90.22, 89.53 89.88, 89.88	89.98	0.386	0.43

参考文献

[1] 　株洲冶炼厂等编.　有色冶金中元素的分离与测定.北京:冶金工业出版社, 1979.

[2] 　稀有金属的重量法测定

[3] 　张祥麟主编.　无机化学.湖北教育出版社, 1984.