铬的性质及分析方法综述.docx

1、铬的性质及分析方法综述铬的性质及分析方法综述一、 铬的基本性质表1：铬的基本性质元素符号Cr原子系数24相对原子质量51.996 g/mol颜色金属铬是银白有光泽金属熔点 2130沸点 2945密度7.20 g/cm3导电性差机械性能质硬同位素及放射线49Cr、50Cr、51Cr、52Cr、53Cr、54Cr金属稳定性金属铬的还原能力强，能溶于盐酸、硫酸和高氯酸；但在其它酸中会形成保护性氧化膜，连王水也不可溶解；高温下能被强碱侵蚀。所属族系铬位于第三周期第VIB族。化学活性铬为不活泼金属，在常温下对氧和湿气都是稳定的，但和氟反应生成CrF3。金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。一旦去钝化后，极

2、易溶解于几乎所有的无机酸中，但不溶于硝酸。在高温下，铬与氮起反应并被碱所侵蚀。可溶于强碱溶液。铬具有很高的耐腐蚀性，在空气中，即便是在赤热的状态下，氧化也很慢。不溶于水。镀在金属上可起保护作用。温度高于600时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr2O3，Cr2N和CrN, Cr7C3和Cr3C2,C r2S3。铬和氧反应时开始较快,当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢；加热到1200时，氧化薄膜破坏，氧化速度重新加快，到2000时铬在氧中燃烧生成Cr2O3。铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐，同时放出氢气。化合价化合价在分析化学中有-2价、-1价、0价、+1价、+2价、+3价、+4

3、价、+5价、+6价。氧化物铬有+3和+6两种氧化态的氧化物。卤化物氟化铬具有腐蚀性，受高热分解成氟化氢等有毒气体；三氯化铬易溶于水，溶于乙醇，不溶于乙醚。加热分解，用于制备铬盐、媒染剂、镀铬、颜料、催化剂等，由氢氧化铬与盐酸作用制得。氯化铬酰由三氧化铬与盐酸作用制得，易挥发。硫化物硫化铬是铬的硫化物，化学式Cr2S3，不溶于水。盐类主要为铬酸盐和重铬酸盐资源情况金球铬资源丰富，现己探明储量约为75亿吨，可开采储量为48亿吨，主要分布在南非（83.3%）、哈萨克斯塔（8.9%）、津巴布韦（3.9%）等地冶炼制备钢铁工业中广泛应用的铬铁合金和硅铬合金是用电炉冶炼的。金属铬生产则采用金属热还原（铝热

4、）法及电解法。用途1、冶金工业：铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢；金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金；2、耐火材料：制造成铬砖、铬镁砖和其它特殊耐材料；3、化学工业：主要用来生产重铬酸钠，进而抽取其它铬化合物，用于颜料、纺织、电镀、制革等工业，还可制作催化剂和触媒剂等。二、 铬的试样分解方法及测定方法表2：铬的试样分解方法比较序号铬试样分解方法方法原理特点1熔融分解法过氧化钠分解法：视分解温度的不同，可分为半熔（烧结）和全熔两种分解方法。在（50010）用过氧化钠半溶可使铬铁矿分解，时间为30min左右，熔剂量为试样量的10倍。全熔的温度在6

5、50700。半熔法对铂坩埚的损耗小于1mg，空白半熔时间不超过3min。即使在银坩埚中半熔，银的损耗量也不大。全熔严禁使用铂坩埚，可以锆、铁或高铝坩埚中进行。过氧化钠-氢氧化钠分解：在过氧化钠中加入一定量的氢氧化钠，其比例为5：2或2：1，在（52010）使试样熔融分解，熔剂量为试样量的10倍。熔融时间为2530min。熔融可在铂、银、锆、铁和高铝坩埚中进行。在铂坩埚中一次熔样，损耗在1mg以下。其熔样效果优于过氧化钠半熔。硼酸（硼砂）-碳酸钾钠（碳酸钠）分解：熔样温度约为1000因引入大量硼，使其后的测试工作变得较为复杂。对铂坩埚的损耗也较多，熔块提取也较麻烦，不如过氧化钠的应用广泛。2酸溶

6、分解法磷酸-硫酸分解法：分解温度宜控制在250左右，硫酸与磷酸的比例为1：1或1：2时，分解温度可升高至360380。溶样速度快，手续简便，应用广，常用于铬、全铁和亚铁的测定，但不适用于多项分析或全分析。氢氟酸-高氯酸分解法：在试样分解的同时，将铬氧化成高价，趁热滴加浓盐酸可使铬以氯化铬酰形式挥发。与较碱熔法，较为费时，操作也较麻烦，氯化铬酰气体毒害人的健康。目前，常用的铬试样分解方法是碱熔法。三、 铬的分离、富集方法表3：铬的分离、富集方法比较序号分离、富集方法原理特点1氯化铬酰挥发法用高氯酸分解试样，铬被氧化成高价，滴加盐酸或加入氯化钠，Cr6+以氯化铬酰气体挥发。部分Cr6+又被还原，需

7、用高氯酸反复氧化，再用盐酸或氯化钠除铬。重复10多次后，绝大部分铬可被除去。2共沉淀分离法强碱沉淀分离：在pH11的碱性溶液中，铁、锰、钛、钴、镍和镁等金属元素被定量沉淀，而Cr6+则以CrO42-形式留在溶液中此法对铬的分离效果极好。若溶液的碱度过大，则过滤困难，且铁也有少量进行溶液。氢氧化铵沉淀分离：用氢氧化铵或六次甲基四胺作沉淀剂，可使铁、铝等元素与Cr6+分离，也可使Cr3+沉淀而与碱金属和碱土金属分离。此法对铬的分离不完全。3离子交换树脂分离1）动态交换分离：将苯乙烯型强碱性阴离子树脂用水浸泡使其溶胀，再用水洗净，用盐酸溶液浸泡过夜，再用水洗至无黄色后装入交换柱中，在酸性溶液中，铬以

8、Cr2O72-形式被树脂吸附。2）静态交换分离：在待交换分离铬的溶液中加入一定量的处理好的树脂，待溶液中铬的橙色褪去溶液呈浅黄色后，过滤，用盐酸反复洗涤树脂至流出液中无铁离子。3）干树脂交换分离：将处理好的树脂烘干8h以上，将待交换分离铬的溶液中加入一定量的处理好的干树脂，充分摇动约10min动态交换分离效果优于静态交换，但需要安排交换柱，操作上也较麻烦。静态交换因便于操作，在铬铁矿分析中应用广泛。干树脂交换分离适用于低含量组分的测定。目前在在铬试样的分离富集中常用的是氯化铬酰挥发法和沉淀分离。四、 铬的测定方法表4：铬的测定方法比较1原子吸收光谱法酸溶：试样用硫-磷混酸分解，以硫酸-硫酸钠作

9、为干扰元素的抑制剂，使用空气-乙炔火焰于波长359.9nm处，原子吸收光谱法测定铬。灵敏度高、选择性好，操作简便、容易掌握、分析周期短、干扰小等优点。碱熔：试样用过氧化钠熔融，水提取后干过滤。滤液用硫酸中和，以硫酸-硫酸钠作为干扰元素的抑制剂，使用空气-乙炔火焰于波长359.9nm处，原子吸收光谱法测定铬。2氢氧化钠底液极谱法试样用过氧化钠熔融，用沸水提取，若溶液出现紫色可滴加几滴乙醇。定容时加入亚硫酸钠和明胶溶液。取上层清液进行测定。催化极谱法测定铬，相对来说分析精度较低，全流程空白较高。3二苯碳酰二肼光度法试样经碱熔后提取，取清液加硫酸中和，加入二苯碳酰二肼形成可溶性紫红色配合物，借此进行

10、铬的光度测定。灵敏度高，配合物可稳定1h。需要控制好显色溶液的酸度。4铬酸盐光度法试样经碱熔后提取，铬以CrO42-形式进入溶液，借其黄色进行铬的光度测定。处理过程要防止钡、铅与CrO42-部分沉淀，铜、锰量较多时，加少许甲醛煮沸清除。5容量法酸溶-硫酸亚铁铵容量法：试样用硫-磷混酸分解，以硝酸银为催化剂，用过硫酸铵作铬的氧化剂。用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至淡黄色。操作较麻烦，干扰较多碱熔-硫酸亚铁铵容量法：试样以过氧化钠-氢氧化钠或过氧化钠作熔剂，熔融后铬被定量氧化至高价，用盐酸中和冷却后加入硫-磷混酸，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，加二苯胺磺酸钠溶液，继续滴定至溶液由蓝紫色突变成亮

11、绿色操作较麻烦6电感耦合等离子体发射光谱法试样经磷酸-硫酸混合酸分解，于等离子体发射光谱上测定灵敏度高、选择性好，操作简便、容易掌握、分析周期短、干扰小等优点。目前在铬试样的分析方法中，常用的是容量法和ICP-AES法。参考资料书籍：1.岩石矿物分析第四版第三分册，P152-1652.岩石和矿石分析规程，P92-1023.无机化学，第二版化学工业出版社P250-2714.矿石及有色金属分析手册P87-90学术论文：1. 金属铬制备方法研究现状及发展趋势2. 金属铬简介3. 一烯丙基一一(氨基对苯磺酸钠)硫脲光度法测定微量铬()4.原子荧光光谱法快速测定样品中的砷、锑、铬、汞5.原子荧光光谱法测

12、试水系沉积物中铬的方法探讨6.原子荧光光谱法测砷锑铬汞中一些问题及解决方法7.锡精矿中铬的测定方法的探讨8.铬的预分离富集9.硫化物沉淀分离富集原子吸收法测定钢铁废水中的铬10.铅铬混合液中铅、铬连续测定方法改进11.金属铅中微量银、铬的ICPMS法测定方法研究12.电镀锡一铬合金镀层和溶液中铬的测定方法13.ICPAES连续测定地质样品中痕量砷、锑、铬、锡的方法研究14.ICP-AES测定锑烟灰中铜、银、硒、碲、砷、铬方法研究15.应用发射光谱法测定钢中砷、锡、铅、锑、铬的含量16.纤维柱分离富集硫脲分光光度法测定铜电解液中铬17.铬的应用18.原子荧光光谱法测定地质样品中砷、锑、铬、汞时出

13、现的若干问题及解决方法19.微型氢化物发生器原子吸收法测定铬的分析条件及其干扰研究20.硫脲比色法测定矿石中铬耐锑的干扰问题的探讨21.HGAFS仪双道测定铬汞时的光谱干扰及其消除22.大量锡锑存在下硫脲光度法23.竹炭分离富集铬及氢化物发生原子荧光和等离子体质谱法测定24.盐酸沉淀分离一氢化物发生-四通道原子荧光光谱法同时测银锭中铬、锑、硒和碲25.铜铬矿石的化学分离试验26.石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中痕量铬27.巯基棉吸附分离二溴羟基苯基荧光酮分光光度法测定钢铁中痕量铬28.氢氧化铁预富集一原子荧光法测定水中砷锑铬29.流动注射离子交换分离一火焰原子吸收光谱法测定痕量铬30.聚邻苯三酚

14、修饰电极选择性预富集与测定铬()31.甲基紫修饰的微晶酚酞分离富集光度法测定痕量铬()的研究32.活性碳富集发射光谱法测定化探样品中的金，铬 钼33.沉淀分离一氢化物原子吸收光谱法测定铜粉中铬34.多金属硫化矿石的分离和综合回收35.电感耦合等离子体质谱法测定地球化学样品中的银、砷、锑、铬36.碘化物升华分离一电感耦合等离子体光谱法测定土壤和沉积物中砷、锑、铬、镉、锡37.铬的原子吸收光谱分析进展38.火焰原子吸收光谱法快速测定钯材料中铁铅铬39.原子吸收光谱法测定纯铜中铅、铁、铬40.部分金属微量铬的测定方法研究41.ICP法测定钢中铅锡砷锑铬42.浮选分离石墨炉原子吸收法测定矿石中痕量铬的研究