钽的化学性质与铌十分接近,常以5价存在.比色测定钽的最主要的方法是连苯三酚法,其特点是选择性好而灵敏度较差,不适用于测定痕量的钽,倘需测定微量钽可以应用甲基紫法或其他碱性染料如结晶紫、孔雀绿、亮绿、罗丹明6Ж(ε=3.4×104)、罗丹明B和碘绿等等方法,在此将着重讨论应用甲基紫的萃取比色法及连苯三酚法.
甲基紫法
在稀氢氟酸溶液中钽即形成[TaF6]-络阴离子,它能与许多碱性染料如甲基紫形成离子缔合物而被苯萃取,当pH2.1-2.3,而氢氟酸的浓度为0.2-0.3N时则呈色萃取液颜色最深.其吸收峰位于605毫微米处,摩尔吸收系数等于7.5×104.适量的Zr、Ti、W、Fe、Cu、Ca及Mg的存在下不干扰测定;大量的钼及铝存在时能引起测定结果偏低,这是因为它们能与氟离子形成稳定的络合物的缘故.铌含量低于0.2毫克/毫升时不干扰测定.
试剂和溶液:
1.甲基紫 0.2N HF中的0.1%溶液,溶液宜保存于聚乙烯器皿中;2.钽标准溶液 含钽1毫克/毫升,溶解0.1000克钽于5毫升浓HF中,并在其中加有数滴浓硝酸,溶液置于白金皿或者聚四氟乙烯皿中蒸发至干,然后加入数滴浓HCl及2毫升浓HF再重新蒸发至干.残渣加1毫升浓HF溶解,井不断搅拌,然后用水在100毫升容量瓶中稀至刻度即可,溶液应保存于聚乙烯瓶子中.制作标准曲线时按所需浓度用0.2N HF稀释之;3.氢氟酸;4.苯.
测定步骤:取含钽1-20微克的分析溶液30毫升,调节溶液pH2.1-2.3及氢氟酸浓度为0.2-0.3N,与2毫升甲基紫溶液在聚乙烯瓶中混合,加入10毫升苯萃取1分钟,分出有机相并在605毫微米处(或用橙色滤光片)进行光度测定,以苯作为对照比较之.
注意事项:钽量小时应以空白溶液作比较.
连苯三酚法
连苯三酚在盐酸或硫酸介质中与钽形成黄色络合物,在近紫外区有一最大吸收,是比色测定钽的主要方法之一.其特点是简便而有选择性,只是灵敏度不高.在4N HCl和0.02M(NH4)2C2O4溶液中,钽与连苯三酚络合物的摩尔吸收系数等于2.4×103(λ=335毫微米).应用该方法测定钽时,最主要的干扰离子是铌,为了减小铌的影响,亦曾提出以酒石酸盐来代替草酸盐.此外,钼、钨、锑、铀和F-离子亦干扰钽的测定,后者可加人硼酸掩蔽之.本方法可用于矿物、无机物、铌、玻璃、锆合金、钛合金、铍及其化合物中钽的比色测定.
试剂和溶液:
1.连苯三酚 20%溶液.称取刚经升华法提纯的试剂20克溶解于水中,加入10毫升浓HCl、2克SnCl2·2H2O(溶于5毫升浓HCl中后使用),加水至100毫升;2.钽标准溶液 含钽1毫克/毫升.称取0.1230克五氧化二钽及4克K2S2O7置于石英皿或铂皿中熔融之,熔融物溶解在4%草酸铵溶液中,并继续用此浓度的草酸铵溶液在容量瓶中稀至100毫升即可.制作标准曲线时根据需要用2%草酸铵溶液进行稀释;3.草酸铵盐 酸溶液在1升溶液中含有15克草酸铵和760毫升浓HCl.
测定步骤:取含钽量不超过3毫克(体积约10毫升)的分析试剂1份置于50毫升容量瓶中,加入25毫升(NH4)2C2O4和盐酸溶液以及10毫升试剂溶液,加水至刻度,摇匀后放置30分钟,在350毫微米处(或用紫色滤光片)进行光度测定.用空白溶液为比较液.