梁慧貞

（青海省核工業(yè)地質(zhì)局 青海 西寧 810001）

1 主要內(nèi)容

（1）釷的同位素以232Th為主。在游離狀態(tài)時(shí)，金屬釷的密度為11.7g/cm3，在大約1700℃時(shí)熔化，其外觀與鉑相似。釷易于氧結(jié)合。釷大部分處于分散狀態(tài)，主要賦存于中性、酸性和偏堿性的巖石中，也存在于鋁過(guò)飽和的巖漿巖(花崗巖、流紋巖、安山巖、粗面巖)及霞石、正長(zhǎng)石等礦物，除分布在偉晶巖和熱液礦床外，也分布在沉積巖和變質(zhì)巖中。在巖石風(fēng)化過(guò)程中，釷和其他一些元素的穩(wěn)定礦物，如金紅石、鋯英石、磁鐵礦和鈦鐵礦等一起聚于砂礦中。由于釷的離子半徑與鈾、釔、鈦、鋯、鈮、鉭、鈣和鑭系元素相近，故釷亦以類質(zhì)同象進(jìn)入這些元素的礦物中。

（2）釷很容易形成合金，釷在化合時(shí)多呈四價(jià)狀態(tài)，在極少數(shù)情況下出現(xiàn)二價(jià)和三價(jià)。釷的氧化物(ThO2)由釷的氫氧化物、硝酸鹽、硫酸鹽、草酸鹽等灼燒而成，難溶于酸但用硫酸加熱或焦硫酸鹽熔融即能溶解。將堿溶液或氫氧化銨加入到釷的溶液時(shí)，即生成白色膠狀的氫氧化釷Th(OH)4沉淀，沉淀易溶于酸生成相應(yīng)的鹽類。硫酸釷Th(SO4)2結(jié)晶的形狀與溫度和溶液的濃度有關(guān)，在20℃可得到 Th(SO4)2?8H2O；43℃以上時(shí)則得到 Th(SO4)2?4H2O 它的溶解度隨溫度的升高而降低。硝酸釷可形成幾種水合物，如Th(NO3)4?12H2O。氯化釷、溴化釷都是易溶的水合物，溶解于水和乙醇中。各種釷鹽的水溶液在靜置時(shí)能夠水解析出堿式鹽磷。酸釷Th3(PO4)4?4H2O、焦磷酸釷ThP2O7?2H2O，都難溶于稀酸，可用以從獨(dú)居石中分離釷。草酸釷Th(C2O4)2?6H2O、氟化釷 ThF4?8H2O、過(guò)氧化釷 Th2O7、碘酸釷Th(IO3)4都能從酸性溶液中沉淀。草酸釷溶解于草酸銨和碳酸銨中。碘酸釷不溶于強(qiáng)酸，可用作與稀土元素分離。釷的另一特征是能與其他鹽生成復(fù)鹽。釷還能與許多鹽類如碳酸鹽、草酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、水楊酸鹽以及銅鐵試劑、8-羥基喹啉、EDTA等形成各種配合物。

（3）釷在冶金工業(yè)用于制造各種優(yōu)質(zhì)合金。鎂釷合金在溫度超過(guò)200℃時(shí)仍有很好的機(jī)械強(qiáng)度，用于飛機(jī)材料和火箭材料；釷鋁合金除可增大延展性外，還能耐海水的侵蝕；在鐵、鈷、銅、銀、鉑、金、鎢中加入釷，可使合金獲得良好的結(jié)構(gòu)和耐熱性。氧化釷用作制造白熾燈罩；還可用作耐火材料的組成部分，改善材料性能。釷具有強(qiáng)烈的X射線，可用于醫(yī)學(xué)。

2 釷的測(cè)定

2.1 試劑

過(guò)氧化鈉。

三乙醇胺(TEA)。

EDTA(50g/L)。

氯化鎂溶液(20g/L)。

去離子水。

氫氧化鈉(10g/L)。

鹽酸。

偶氮胂Ⅲ(1g/L)?？箟难?100g/L)。

草酸(50g/L)。

釷標(biāo)準(zhǔn)溶液ρ(Th)=1.00mg/mL 稱取2.3794g Th(NO3)4?4H2O溶于200mL(1+4)鹽酸中，溶解后移入1000mL容量瓶中，用(1+4)鹽酸稀釋至刻度，搖勻。

釷工作液ρ(Th)=10μg/mL 移取釷標(biāo)準(zhǔn)溶液ρ(Th)=1.00mg/mL，用5mol/L鹽酸稀釋至所需濃度。

2.2 儀器

電子天平。

分光光度計(jì)。

3 分析步驟

稱取樣品0.1000～1.000g于高鋁坩堝中，加入2～3g過(guò)氧化鈉與樣品攪拌均勻，再覆蓋一層過(guò)氧化鈉，放入預(yù)先升溫至600℃的馬弗爐中，熔解數(shù)分鐘后取出，稍冷，放入250mL燒杯中，用50mL三乙醇胺(TEA)、5mLEDTA(50g/L)和1～2mL氯化鎂溶液(20g/L)的混合溶液提取，用去離子水洗坩堝，加熱至沸，過(guò)濾，用氫氧化鈉(10g/L)沖洗燒杯及沉淀各三次，用去離子水洗漏斗二次，用(1+2)鹽酸熱溶液沖洗燒杯和沉淀，并將沉淀溶解于50mL比色管中，當(dāng)體積大約30mL左右時(shí)，準(zhǔn)確加入2mL抗壞血酸(100g/L)，4mL草酸(50g/L)，2mL偶氮胂Ⅲ(1g/L)，用(1+2)鹽酸沖至刻度標(biāo)線，靜置30分鐘，于波長(zhǎng)650nm處測(cè)定吸光值。

4 標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別移取ρ(Th)=10μg/mL的釷工作液0、5、10、20、30、40、50μg于50mL比色管中，加入(2+1)鹽酸25mL，準(zhǔn)確加入2mL抗壞血酸(100g/L)，4mL草酸(50g/L)，2mL偶氮胂Ⅲ(1g/L)，用去離子水沖至刻度，靜置30分鐘，于波長(zhǎng)650nm處測(cè)定吸光值。

5 注意事項(xiàng)

（1）在堿性介質(zhì)中，過(guò)氧化氫可將氫氧化鈦溶解，但是若有其它氫氧化物，如氫氧化鎂、氫氧化鐵等與鈦一起沉淀時(shí)，過(guò)氧化氫對(duì)氫氧化鐵便失去了溶解能力，采用三乙醇胺-EDTA提取熔塊，可消除其它元素的干擾。

（2）在堿性介質(zhì)中，三乙醇胺(TEA)可絡(luò)合鐵Ⅲ，AL，鉻Ⅲ，錫，鈦，鋯和少量錳Ⅲ，若僅用三乙醇胺(TEA)提取時(shí)，試樣中有5%的鈦鋯會(huì)轉(zhuǎn)入溶液中，若用三乙醇胺(TEA)、EDTA的混合溶液提取，則可使80%左右鈦鋯溶解，為了使鐵的結(jié)果不偏低，加入鎂做載體，使其與三乙醇胺(TEA)、EDTA的混合溶液提取熔塊，對(duì)釷的移載效果較好。

（3）提取礦樣熔塊后的堿性溶液，加熱至沸即可，若沸騰劇烈，三乙醇胺(TEA)即被分解。

（4）一整份溶液中，鈦溶解量為100μg，4mL草酸(50g/L)可將120μg鋯完全掩蔽，當(dāng)鋯增至250μg時(shí)，會(huì)使釷偏高1～1.5μg，設(shè)分取相為50～100μg，可對(duì)礦樣進(jìn)行比色，對(duì)鈦鋯含量低于2%的礦樣，可用本法進(jìn)行快速測(cè)定。

（5）對(duì)于含釷量低于0.01%的樣品，須稱取0.5000-1.000g，稱樣太少，會(huì)使結(jié)果偏低。

[1]田娟.陰離子交換樹(shù)脂回收細(xì)菌浸出液中鈾的實(shí)驗(yàn)[J].黑龍江科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2005(1)：3-6.

[2]羅明標(biāo)，李伯平，梁雯芳.串級(jí)微色譜柱分離富集光度法連續(xù)測(cè)定礦石中痕量鈾和釷[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2008(5)：39-42.

[3]劉建坤.X射線熒光光譜法測(cè)定鎢、鉬、錫礦中的成礦元素[D].吉林大學(xué)，2015.

[4]劉文甫，應(yīng)騰遠(yuǎn)，王麗，孫富濤.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定鐵酸鈣中氧化鋁、氧化鎂和磷[J].冶金分析，2014(4)：76-79.

[5]張廷忠，何建華.氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定化探樣品中痕量錫[J].理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊(cè))，2012(12)：108-109.

[6]陳菲菲，顧萍.沉淀分離——EDTA滴定法測(cè)定鋁錳鎂合金中的鎂[J].硅谷，2010(22)：213-213.

[7]李春龍，徐廣堯.關(guān)于包頭釷資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備的剖析[J].稀土，2014(4)：119-122.

[8]陳靜.含鉀巖石資源開(kāi)發(fā)利用及前景預(yù)測(cè)[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2000(1)：58-64.