锑常以负3价(在SbH3中)、正3价(亚锑酸盐)、正5价(锑酸盐中)等形式存在于其化合物中.Sb3+离子在pH~1时水解生成Sb(OH)3沉淀析出;在pH~10又溶解并转变为亚锑酸.锑的比色测定方法中最重要的是利用[SbCl6]-离子与罗丹明B或其他碱性染料形成有色缔合物这一特性,这类萃取光度方法不仅灵敏度高,而且选择性好.此外三羟基萤光酮在酸性介质(pH~2)与Sb(Ⅳ)形成橙色络合物,530毫微米处摩尔吸收系数为4.0×104.许多三羟基萤光酮的衍生物亦常用作为比色测定锑的试剂应用.
锑无论是3价和5价状态都不能直接与吡啶偶氮化合物发生颜色反应,但利用锑能与碘化物生成稳定络阴离子的性质,再与显色剂组成三元络合物,则可进行灵敏而有选择性的光度测定.在强酸性(1.0N H2SO4)中与KI和PAN生成红色的三元络合物可为苯萃取,在570毫微米处有最大吸收.方法已用于矿石中微量锑的测定,大多数共存的阳离子与许多阴离子均无干扰.PAR在强酸性介质中也能在KI存在下与锑形成三元络合物,为乙醚萃取,ε560=2.5×104.方法已用于铸铁中锑的测定,共存成分可不进行分离.
锑在水溶液中的直接光度测定,可使用一些三苯甲烷染料,如邻苯二酚紫和溴连苯三酚红等.Sb(Ⅴ)在0.01-0.25N HCl介质中与邻苯二酚紫形成蓝紫色络合物(ε582=6.9×104),在有足够的EDTA存在下,可消除Fe(Ⅲ)等共存离子的干扰.方法可用于铸铁中微量锑的测定.溴连苯三酚红与Sb(Ⅴ)的颜色反应,其灵敏度(ε560=3.74×104)和选择性都比邻苯二酚紫次差些.
罗丹明B法
罗丹明B系碱性氧蒽染料.其结构为:
它与[SbCl6]-能形成难溶于水的离子缔合物,反应产物易被苯或异丙醚等有机溶剂所萃取,是比色测定锑的重要方法之一.在苯溶液中在565毫微米处有一最大吸收峰,而在异丙醚溶液中吸收峰则位于552毫微米处.摩尔吸收系数为9.7×104.后者的吸收光谱曲线如图Ⅷ-28.
为了氧化Sb(Ⅲ)至5价,最常用的氧化剂为硫酸铈.在6N盐酸介质中,即使在不加热的情况下,亦能迅速地将三价锑完全氧化至五价,过量的铈盐以盐酸羟胺还原之.应用该方法比色测定锑时主要的干扰元素有金(Ⅲ)、铊、镓、铁等.金的干扰可将它还原为金属的方法消除之,微量的铁用磷酸掩蔽,镓和铁量较大时可预先以氯络合物形式萃取分离之.
试剂和溶液:
1.罗丹明B 在1N HCl中的0.02%溶液.溶解20毫克试剂在100毫升1N盐酸中;2.锑标准溶液 含锑1毫克/毫升.溶解2.7400克(SbO)KC4H6O6·1/2H2O(酒石酸氧锑钾)在1:1盐酸中后并用同样浓度的盐酸在容量瓶中稀至1升.制作标准曲线时仍用此盐酸进行稀释到所需浓度;3.高锰酸钾 1%溶液;4.硝酸锰 1%溶液;5.硫酸铈 在1N硫酸中的3%溶液;6.盐酸羟胺 1%溶液,不稳定;7.异丙醚或苯.
测定步骤:
1.锑的沉淀分离 在不含氯化物而含2毫升浓硝酸(对于100毫升溶液)的分析溶液中加入1毫升KMnO4溶液,加热近沸并加入1毫升Mn(NO3)2溶液,然后再加热至沸并持续2分钟.再加0.5毫升KMnO4溶液和1毫升Mn(NO3)2溶液,再一次加热至沸并煮沸2分钟,待冷至50-60℃时便用滤纸过滤析出的沉淀.用热的稀硝酸(1:100)洗涤沉淀及滤纸后,将带有沉淀的滤纸移入烧杯中注入3毫升浓硫酸,加热至盛器发黑,再补加5毫升浓硝酸继续加热至有机物完全灰化,蒸去大部分的酸(约残留0.5毫升),残留物用盐酸溶解后按下面的步骤进行比色测定锑.
2.锑的萃取分离 在含锑不大于50微克的一份分析试液中加入ー些浓盐酸(~12N)使溶液中盐酸浓度达到约6N(此时溶液体积约20-30毫升).加入10滴硫酸铈溶液并搅拌之,5分钟后加入10滴盐酸羟胺溶液并搅拌之,再过2分钟用水稀释1倍后将此溶液移入分液漏斗中用2份异丙醚萃取(即萃取2次),每次萃取半分钟,醚相萃取液用2份1N盐酸洗涤之.
3.锑的测定 向含锑(Ⅴ)络合物醚溶液的分液漏斗中加入5毫升罗丹明B溶液,搅匀后将有色的醚溶液移入容量瓶中加异丙醚至刻度,摇匀后在552毫微米处(黄色滤光片)进行比色测定.以溶剂或水为比较液.