Determinación de Zinc en minerales y concentrados

Método: Complexometría con EDTANa2 y Extracción.

1. Alcance

Para contenidos de Zn de 5 a 70%Cd de 0.1 a 8%Co de 0.1 a 0.5%Ni de 0.7 a 3%Ca de 0.1 a 20%Mg de 0.1 a 10%

2. Resumen del método

La muestra después de una apropiada descomposición ácida es evaporada a casi sequedad.Las sales resultantes se disuelven en ácido y los elementos interferentes son removidos.El Zn como un complejo tiociánico es extraído con MIBK.

Se valora el Zinc en el extracto con EDTANa2 y un indicador interno.

3. Interferencias

Los elementos que interfieren se citan en (1) estos son controlados por el proceso a excepción de Cd y Co.

Cuando el Cd pasa del 5% debe ser extraído o se valora con Zn.

La adición de KI sirve para minimizar la interferencia de Cd.

El Co también se valora con Zn y debe ser extraído cuando los contenidos son mayores a 0.05%.

4. Reactivos - Todos los reactivos utilizados deben ser de calidad analítica P.A. - El agua utilizada debe ser de clase I o II.- Fluoruro amónico (NH4F) 250 g/l en frasco de polietileno.- Cloruro amónico (NH4Cl) 250 g/l.- Tiocianato amónico (NH4SC) 500 g/l (sulfocianuro amónico).- Solución Buffer (tampón) pH 5.5, 250 g de Exametilen tetramina en 750 ml de H 2O +

57 ml de ácido acético y diluir a un litro.- Bromo Br2 y agua de bromo.- Ácido perclórico P.A. (HCl4).- Cloroformo (CHCl3) P.A.- EDTANa2 solución 0.2 N en agua destilada.- Etanol de 95 % C2H5OH.

- Solución de cloruro férrico 140 g/l.- MIBK (4 – metil 2 – pentanona).- 2 nitroso 1 naftol 0.5 g/50 ml de ácido acético.- Ioduro potásico (KI) 100 g / 100 ml de H2O.- Fluoruro sódico (NaF) 10 g/ 500 ml con H2O en frasco. de polietileno.- Tiourea 5 g / 100 ml con H2O.- Ácido ascórbico (sólido).- Naranja de Xilenol sal sódica 100 mg / 50 ml con H2O- Solución estándar de Zn 1 ml ≈ 3.5 mg

3.5 g de Zn disolver en 10 ml de HNO3 15 N, 15 ml de H2O. Diluir y aforar a 1000 ml

5. Materiales y equipo

Los usuales en laboratorio analítico

6. Procedimiento- Pesar una muestra seca 2.5 g al 0.1 mg a un vaso de 300 ml.- Humedecer la muestra con 5 ml de agua y 2 – 3 ml de Bromo. Cubrir con vidrio reloj y

dejar estar 15 minutos.- Agregar 10 ml de HNO3 15 N y dejar estar 5 min.- Cuidadosamente añadir 15 ml de H2SO4 18N (1:1). Calentar hasta eliminar Br2 y HNO3

(no hervir).- Sacar del calor y añadir 3 a 5 gotas de HF y 5 ml de HClO4. Calentar nuevamente y

llevar a casi pastosidad.- Sacar del calor lavar los lados del vaso y el vidrio reloj y añadir 5 ml H2SO4 (1:1), 1 ml

HCl (1:4) y diluir a 40 ml y hervir.- Filtrar la solución un matraz aforado de 500 ml y a través de papel W–1 o equivalente,

lavar el residuo.- El papel filtro y residuo se lleva a un crisol de Pt, quemar el papel y calcinar a 800ºC,

sacar y enfriar.- Añadir al crisol 5 ml HF y 5 ml HClO4 y evaporar hasta humos densos. Enfriar.- Transferir con H2O al matraz aforado de 500 ml, aforar y dejar sedimentar cualquier

residuo.

Extracción

- Alícuota de 50 ml se coloca en un embudo de separación de 250 ml, añadir 10 gotas de la solución de FeCl3 y mezclar.

- Añadir 20 ml de solución de NH4Cl, mezclar.- Añadir gota a gota NH4OH 1:1 hasta ligera turbidez y luego 5 ml de HCl (1:4). Mezclar.- Agregar 20 ml de NH4I, mezclar.- Ajustar el pH (con papel) entre 3 y 4 por adición gota a gota de HCl (1:1) o NH4OH (1:1).

Añadir 5 gotas de H2O2 30% y 2 ml de solución de 2 nitroso – 1 – naftol, dejar estar 20 min con agitado ocasional.

- Añadir 20 ml de HCCl3 y repetir la extracción 2 veces, descartando la fase orgánica cada vez.

- Añadir 5 ml de solución de tiourea y 25 ml de solución de NH4SCN y mezclar.- Añadir 80 ml de MIBK y agitar vigorosamente por 1 minuto, dejar separar las fases,

drenar la fase acuosa a otro embudo de separación reteniendo la fase orgánica.- Añadir 20 ml de MIBK al otro embudo de separación conteniendo la fase acuosa y

agitar 1 minuto. Dejar separar las fases y descartar la fase acuosa.- Transferir los extractos de MIBK a un vaso de 400 ml.- Lavar cada embudo de separación con: 1 ml HCl (1:4) + 50 ml de C2H5OH.- Transferir los lavados al vaso de 400 conteniendo el extracto de MIBK.

Titración

- Colocar una barra magnética de agitación, mientras se agita añadir 10 ml de solución NaF, 10 ml de tiourea y 20 ml de la solución buffer.

- Si el contenido de Cadmio está entre 5 y 10% añadir 10 ml de solución de KI.- Añadir 10 gotas de solución de naranja de Xilenol y 0.25 a 0.30 g de ácido ascórbico.- Valorar con EDTANa2 0.2 N hasta viraje a amarillo.

7. Cálculos

%Zn=(C−D )−(F )E x10

C = ml de EDTANa2 consumidosD = Equivalente gramo del Zn mg/mlE = g de muestra en la alícuotaF = Zn añadido estándar interno

Nota. Se estandariza la solución de EDTA con Zn metálico.

Determinación de Zinc en minerales

Método: Complexometría directa (Resumen)

1. Muestra 500 a 1000 mg al 0.1g en vaso de 400 ml.2. Añadir 30 ml de HNO3 - HCl 1:3 y llevar a pastosidad, cubrir con vidrio reloj, enfriar.3. Agregar 10 ml de H2O + 15 ml de H2SO4 36 N + 2 g (NH4)2SO4 (de Na o K).4. Calentar y llevar a humos de SO3 (fumar) 30 – 60 min. Enfriar 5. Lavar paredes del vaso y vidrio reloj (30 – 50 ml).6. Añadir H2O hasta tener un volumen de aproximadamente 200 ml.7. Agregar perlas de vidrio y hervir hasta reducir el volumen a 100 ml. Enfriar8. Filtrar en frio con pulpa y en papel W- 40, lavar con H2O fría.9. Filtrado y lavados aforar a 250 ml.10. Tomar una alícuota de 100 ml a un vaso de 400 ml.11. Oxidar con H2O2 30% (5 – 10 gotas) y precipitar con NH4OH 1:1. Agregar un exceso de

10 ml. Hervir 1 – 2 min.12. Decantar, filtrar en W–41, lavar vaso y precipitados 3 veces. Reservar filtrado y

lavados.13. Redisolver el precipitado en el mismo vaso con 10 ml de HCl 1:1 llevar a ebullición 2-3

min. Precipitar con 20 ml de NH4OH 1:1.14. Filtrar usando el mismo filtro, lavar 3 veces.15. Llevar la solución a pH 5.4 – 5.9. añadir naranja de Xilenol y valorar con EDTANa2 0.1 –

0.2 N.16. Si es necesario valorar por retroceso con ZnSO4 0.1 – 0.2N. Se estandariza la solución

de EDTA con Zn metálico.