铋在化合物中以三价和五价形式存在,但五价铋只有在固态的铋酸盐如NaBiO3中才存在,在溶液中仅以Bi(Ⅲ)存在.Bi(Ⅲ)在pH-2则水解析出氢氧化物,铋不呈两性,其氢氧化物不溶于过量的苛性钠溶液,Bi2S3也不溶于硫化钠溶液.由于铋具有亲氧和亲硫的性质,铋的光度显色剂大多数是含硫的化合物和三苯甲烷染料.
含硫化合物主要有硫脲、DDTC及其衍生物,吡啶二硫代甲酸钠(Ⅰ),二烷基二硫代甲酰胺基肼(Ⅱ),噻唑偶氮间苯二酚(TAR)(Ⅲ)和铋试剂Ⅱ(Ⅳ)以及二硫腙等,且以二硫腙为最常用.
三苯甲烷染料中,最常用于铋的测定的是二甲酚橙,其次是邻苯二酚紫和溴邻苯三酚红等.
铋与KI形成有色络合物,常用来测定较高含量的铋.当添加碱性染料的三元络合物形式进行萃取和光度测定时,则灵敏度和选择性得到提高,碱性染料曾用安替比林和马钱子碱等.
二硫腙法
Bi(Ⅲ)离子在pH3-10时与二硫腙形成Bi(HDz)3的螯合物,可被四氯化碳或氯仿完全萃取.螯合物呈橙色,在490毫微米处呈一最大吸收,这时摩尔吸收系数等于8.0×104.当存在氰化物,酒石酸盐和柠檬酸盐时,方法的选择性好,仅铅、铊(Ⅰ)和锡(Ⅱ)有干扰,四价锡不与二硫腙反应而无干扰.铅、铊(Ⅰ)的干扰是不难消除的,因为其二硫腙盐在pH3.0-3.5时不稳定,所以可用水来洗涤有机相而使铅及铊(Ⅰ)的二硫腙盐(pH3.3)破坏,铅及铊离子重新进入水相.应用本方法曾用来测定银、银合金,铅、锡、硅酸盐、磷酸盐及贵金属等中的铋.
试剂和溶液:
1.二硫腙(H2Dz)溶液 0.001%的四氯化碳溶液;2.铋标准溶液 溶解2.3210克Bi(NO3)35H2O于100毫升1:3HNO3中,移入1升容量瓶加水稀至刻度,摇匀.操作时按需要用0.01N HNO3相应稀释之;3.酒石酸钾钠 20%溶液.溶液提纯方法如下:将已配好的溶液用氨水调节pH至8.5,移入分液漏斗中,加入少量的二硫腙四氯化碳溶液反复萃取数次,直至有机相不呈玫瑰红色为止.溶液保存在聚乙烯容器中:4.氰化钾溶液 10%的水溶液.溶液提纯方法:先将氰化钾配成药为50%溶液,加入少量二硫腙的四氯化碳溶液摇之,在有机相呈玫瑰红色时,氰化钾溶液再用四氯化碳溶液萃洗两三次,以除去在碱性介质中被分解而游离存在的二硫腙.这样得到的透明纯净的氰化钾溶液再用水稀释5倍并保存在聚乙烯容器中;5.洗液 pH3.3±0.1.0.1%的NH4Cl溶液中逐滴加入稀盐酸至3.3±0.1止,用pH计测定之;6.缓冲溶液 pH9.5.溶解60克氯化铵于少量水中,加入120毫升25%的浓氯水,加水至1升;7.四氯化碳.
测定步骤:取预先分离除去Ag、Au、Cu、Hg、Pd及Pt(在pH0.5-1.0时用二硫腙萃取)、含铋量不超过50微克的试液一份,加数滴酒石酸溶液,用氨水调节pH至3.1±0.1,然后加入二硫腙-CCl4溶液(1毫升二硫腙溶液相当于2.7微克铋)萃取数次,合并萃取液,先用pH3.3的洗液,然后用水洗涤,最后用加入3滴pH9.5的缓冲溶液和3滴10%氰化钾的10毫升水洗涤之.将橙色的萃取液移入50毫升容量瓶,用四氯化碳稀至刻度,摇匀后在490毫微米(或蓝绿色滤光片)测定消光度,以溶剂或空白液作比较.
二甲酚橙法
在酸性溶剂中,二甲酚橙与铋离子形成水溶性的玫瑰色络合物.在0.08-0.15N的硫酸溶液或0.08-0.12N硝酸溶液中颜色达到最深,铋的络合物在540毫微米处呈一最大吸收,试剂本身的最大吸收在440毫微米处(如图Ⅷ-13).
在应用二甲酚橙测定铋时,Te(Ⅲ)干扰测定,此时需加入抗坏血酸将它还原为低价.Zr、Hf、Sn和Sb的干扰可加入柠檬酸或酒石酸掩蔽.应用本方法可测定锰、铅、铜合金及生铁中的铋含量.
试剂和溶液:
1.二甲酚橙 0.04%溶液,称取50毫克染料溶解在100毫升0.1N H2SO4溶液中即成;2.铋标准溶液 同前;3.抗坏血酸 2%溶液,用时配制;4.柠檬酸 10%溶液.
测定步骤:取铋含量不大于300微克的试液一份(pH~1)置于50毫升容量瓶中,加入2毫升抗坏血酸溶液和1毫升柠檬酸,过2-3分钟后再加入5毫升二甲酚橙溶液,加0.1N硫酸至刻度,摇匀,10分钟后在545毫微米(或用黄色滤光片)处测其消光值,以空白液作为比较液.