Kurze Mitteilungen 127

Uber eine einfache Apparatur zur raschen Abtrennung yon Zinn aus Scheelit und Wolframit durch Erhitzen mit Ammoniumjodid

A Simple Apparatus for the Rapid Separation of Tin from Seheelite and Wotframite by Igniting with Ammonium Iodide

Abtre~m. yon Zinn aus Seheelit und Wolframit; SpektraI- photometrie, Atomabsorption; Aufsehlu$ mit Ammonium- jodid

Andreas Hofer und Rudolf Heidinger

Hauptlaboratorium der Chemie Linz A.G., Linz]Donau, 0sterreieh

Eingegangen am 18. Februar 1974

Von stSrenden BegleRelementen wird Zinn meis~ dutch Destfllation oder Extrakt ion getrennt. Beide Verfahren sind hinsiehtlich Apparaturen, Reagen- tien und Zeitbedarf ziemtieh aufwendig, weshalb wit - - vor die Aufgabe gestellt, Zinn in Seheeli~ und ~Vofframit zu best immen - - ein recht einfaehes, sehon lange bekanntes [7], jedoeh nur gelegentlieh beniitztes Verfahren - - die Isolierung von Zinn durch Abrauchen mit Ammoniumjodid [1] - - auf- griffen.

Dureh Erhi~zen mit Ammoniumjodid werden selbst schwer angreifbare Zinnverbindungen - - wie z.B. Cassiterit - - in flfiehtiges Zinn(IV)-jodid iibergeffihrt. Aufschluf~ und Trennung erfolgen also in einem Arbeitsgang. Bei der Durehfiihrung [3, 5] dieses mit. unter in der geoehemisehen Prospektion verwendeten Verfahrens wird ein Gemenge der Gesteinsproben mi t Ammoniumjodid in einer Glas- oder Quarz- eprouvette erhi~zt. Das dabei entstehende Zinn(IV)- jodid kondensiert im oberen kiihlen Teil der Eprou- vette. Iqaeh dem LSsen des Sublimates in verdiinnter Salzs~ure wird Zinn dann meist spektralphotometriseh bestimm~. Da~ diese Vorgangsweise nicht selten zu Minderbefunden infolge von Zinnverlusten dutch un- vollst~indige Kondensation des Zinn(IV)-jodids ffihrt, ist klar.

Aus diesem Grund en~wiekelten wir in Anlehnung an eine Arbeit von Obtemperanskaya u. Mitarb. [6] eine einfaehe Apparatur, welche eine rasehe - - Zeit- bedarf etwa 20--25 rain - - und votlsG4ndige Ab- trennung des Zinns aus Scheelit und Wofframit als Zinn(IV)-jodid sowie die quanti tat ive Kendensation desselben gew/~hrleistet. Die zum Bau der Appara tur

erforderliehen Glasger~e sind in jedem durehschnitt- lieh ausgeriisteten Laborato14um vorhanden. Die Endbest immung nahmen wir mittels Atom.Absorp- tionsspektrometrie unter Verwendung der Argon/ Wasserstoff.Diffusionsflamme vor.

Bei der (~berpriifung der vorgeschtagenen Arbeits- weise a nhand yon Scheelit- und Wolframitproben mit bekanaten ZinngehMten zwischen 0,1 und 1,5~ wurden sowohl die Sollgehalte als aueh Zutestungen in Form yon p.a. Sn0~ innerhalb eager Fehlergrenzen wiedergefunden. Das im folgenden ausfiihrlich be- schriebene Verfahren ist nicht nut fiir die Bestim- mung yon Zirm in Scheelit und Wolffamit, sondern auch flit die Untersuchnng anderer zinnhMtiger Mineralien geeignet.

A rbeitsvor schri /t

Apparate. AufschluBapparatur best~hend aus einem Quarz- rohr yon etwa 15 mm liehter Weite und etwa 500 mm L~nge mit Schliffkern 14,5/23 sowie einer Intensiv-KiihlfMle mit Schliffhiilse 14,5123 (s. Abb.1).

Atom-Absorptionsspektrometer Perkin-Elmer Modell 303 mit Versti~rkereinheit zur Ordinatendehnung und Potentio- metersehreiber Servogor RE 51t der Fa. Goerz.

Gerbil: Wellenl~nge 286,3 rim; Bereich UV; SpMt 4; Lampe Perkin-Elmer Sn-ttohlkathodenlampe; Lampenstrom 20 mA; Brennerkopf Dreischlitz (Boling).

Versti~rkereinheit: Verst~rkung • 1; Di~mpfung 2. Flamme: Argon 9; Wasserstoff 4,5. Sehreiber: Empfindliehkeit 10mV; Papiervorsehub

20 ram/rain.

Reagentlen. Ammoniumjodid p.a. Das Pr~paxat kann yon der Fa. Merck, Darmstadt, BRD, bezogen, aber naeh Brauer [2] auch leieht selbst hergestellt werden.

Aseorbins~ure p.a. SMzs~ure, 6 N. Zinn-Standardl5sung, 1 mg/ml. Oiese LSsung wurde wie

bei Drag~mireeky [4] angegeben hergestellt.

Erstellung der Eichkurve. Man bringt 0,5--1,0--1,5 und 2,0 ml der Zinn-Standardl5sung in 100 ml-Mel3kolben, setzt iiberM1 je 20 ml 6 N Salzs~ure zu und fiiIlt mit dest. Wasser auZ Die EichlSsungen werden unter den oben angeffihrten Bedingungen in die Argon/%Vasserstoff-Diffusionsflamme ver- spriiht. Zur Erstellung der Eiehknrve werden die Sehreiber- auslenkungen in Extinktionen umgereehner und diese in Abhiingigkeit yon der Konzentration in ein Koordinaten- system eingetragen.

Aus/i~hrung. Man verreibt 0,5000 g der Probe in einer Achatreibschale mit I g Ammoniumjodid. Das Gemenge fiihrt m~n sorgf~.ltig in ein Porzetlanschiffchen fiber, welches anschiieBend in das Quarzrohr eingesehoben wird. Nun ver- bindet man das Quarzrohr mit der Kiihlfalle, die man in ein Dewar-Gef~13 mit Eis/KoehsMz-Mischnng taueht, und sehliel~t die Stickstoffleitung am Rohrende an. Der Stiekstoffstrom wird mit Hilfe des Schraubquetsehhahnes und des Blasen- z~hlers auf etw~ 1 Blase/see eingestellk In der Fotge erhitzt

128 Z. Anal. Chem., Band 271, Heft 2 (1974)

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Abb. 1. Ger~t zur Abtrennung yon Zinn. 1 Stahlflasche fiir Stickstoff; 2 Tauchung; 3 Sehraubquetschhahn; 4 Blasen- z~hler; 5 Quarzrohr; 6 Intensiv-Kiihlfalle; 7 Dewar-Gerbil mit Eis/Kochsalz-Misehung

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man das im Quarzrohr befindliche Porzellansehiffchen mit der eben entleuchteten Flamme des Bunsenbrenners bis Jod- di~mpfe auftreten, worauf man das Erhitzen unterbricht und das Jod etwa 10 rain auf die Probe einwirken l~Bt. Zuletzt glfiht man mit der schwach rauschenden Flamme des Bunsenbrenners, bis sich das Sublima~ vollst~ndig im Ver- bindungsschliff und in der Kiihlfalle angesammelt hat. Nun l~13t man etwas abkfihlen, entfernt die Stickstoffleitung, nimmt das Porzellanschiffchen aus dem Quarzrohr und trennt sodann das Quarzrohr yon der Kiihlfalle. Den Inhalt der Kfihlfalle spfilt man mit insgesamt 10 ml Salzs~ure und wenig dest. Wasser in einen 100 ml-Meflkolben. Das Quarz- rohr wird auf die gleiche Weise ausgewasehen und die LSsung ebenfalls in den Meflkolben gebracht. Durch Zugabe yon wenig Ascorbinsgure wird die L5sung entf~rbt und sodann mit dest. Wasser bis zur Marke verdiinnt. Zur Bestimmung des Zinns verspriiht man diese Auffiillung entweder direkt oder naeh entsprechender Verdfinnung unter den oben an- gefiihrten Bedingungen in die Argon/Wasserstoff-Diffusions- flamme. Die quantitative Auswertung erfolgt anhand der gleichzeitig im Bereich yon 0--20 tLg Sn/ml erstellten Eich- kurve. Ein Reagentienblindwert ist zu berficksichtigen.

Der Direktion der Chemie Linz A.G. danken wir ffir die Erlaubnis zur VerSffentiiehung dieser Kurzmitteilung.

Literatur

1. Boek, R.: AufschluBmethoden der anorganischen und organischen Chemie, S. 56. Weinheim (Bergstr.): Verlag Chemie GmbH. 1972

2. Brauer, G.: Handbuch der pr~parativen anorganischen Chemie, S. 265. Stuttgart: F. Enke 1954

3. Dolezal, J., Povondra, P., Sulzek, Z.: Decomposition Techniques in Inorganic Analysis, p. 205. London: Iliffe Books Ltd. 1968

4. Dragumireeky, A., Mayer, V., Michal, J., Rericha, K.: Photometrisehe Analyse anorganischer Roh- und Werk- stoffe, S. 344. Leipzig: VEB Deutscher Verlag ffir Grund- stoffindustrie 1968

5. Jeffery, P. G. : Chemical Methods of Rock Analysis, p. 436. Braunschweig: Pergamon Press 1970

6. Obtemperanskaya, S.I. , Pham Thi Khoi, Nguyen Dyk Hoe, Karandi, I. V. : Z. Anal. Chim. 27, 1421 (1972)

7. Rose, H.: Pogg. Ann. Chem. Phys. 78, 582 (1848)

Ing. Andreas Hofer Rudolf Heidinger Hauptlaboratorium der Chemie Linz A.G. A-4021 Linz, Postfaeh 296 0sterreieh