1前言
四氧化三鈷,化學式Co3O4。與四氧化三鐵類似,可以近似的看作氧化鈷(CoO)與氧化高鈷(Co2O3)形成的化合物。主要用于催化劑、氧化劑、制造鈷鹽、搪瓷顏料。為了檢測四氧化三鈷樣品中的鈷含量和是否含有其他的金屬元素,我們采用微波消解做為前處理方法,選擇合算的試劑與參數(shù)溶解樣品,有利于后續(xù)檢測設備對多種元素的快速測定。
2儀器與試劑
2.1 儀器
新儀MDS-15微波消解儀,趕酸器,分析天平(十萬分之一)等。
2.2 試劑
鹽酸(38%),硝酸(68%),氫氟酸(40%)
3實驗方法
3.1樣品圖片(來源網(wǎng)絡)

3.2消解試劑的選擇
鹽酸對于金屬氧化物具有更強的溶解能力,我們首先選擇鹽酸做為試劑進行實驗。稱取實驗樣品0.2g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加入10mL鹽酸,靜置30min左右,組裝消解罐,按照如下設置參數(shù)進行消解實驗:
表一
階段 | 溫度/℃ | 時間/min | 功率/W |
1 | 150 | 10 | 300 |
2 | 180 | 5 | 300 |
3 | 200 | 30 | 300 |
實驗結束,待冷卻至60℃以下,壓力為零,取出罐架轉移至通風櫥中,打開消解罐,消解液呈深藍色,趕酸定容后,溶液變?yōu)榧t色,容量瓶底部存在少量白色沉淀。
重新稱取樣品0.2g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加入2mL硝酸和6mL鹽酸,靜置30min左右,組裝消解罐,按照如下設置參數(shù)進行消解實驗:
表二
階段 | 溫度/℃ | 時間/min | 功率/W |
1 | 150 | 10 | 300 |
2 | 180 | 5 | 300 |
3 | 210 | 30 | 300 |
實驗結束,待冷卻至60℃以下,壓力為零,取出罐架轉移至通風櫥中,打開消解罐,轉移定容后,溶液中仍存在少量沉淀。
重新稱取樣品0.2g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加入10mL鹽酸和0.5mL氫氟酸,靜置30min左右,組裝消解罐,按照表一的參數(shù)進行消解實驗,樣品可完全溶解。
3.3取樣量的選擇
通過驗證,實驗選擇的消解參數(shù),在保證完全溶解的前提下,四氧化三鈷樣品最大取樣量為0.5g。
4結果
本次實驗選擇的四氧化三鈷樣品在取樣量0.5g以內,采用鹽酸+氫氟酸或者王水+氫氟酸的混酸體系進行實驗,最高溫度200℃保溫30min左右,可消解至紅色的澄清透明狀態(tài)。
5注意事項
1.鹽酸與王水的揮發(fā)性與腐蝕性較強,加液與趕酸過程要在通風櫥中進行,同時做好室內通風。按照操作要求將爆裂塊擰緊,防止漏氣造成腐蝕。
2.添加氫氟酸的實驗必須進行趕酸處理,防止腐蝕玻璃器皿。