毛朝霞
(中國(guó)地調(diào)局沈陽(yáng)地質(zhì)調(diào)查中心,遼寧沈陽(yáng)110032)
極譜法測(cè)定金礦石中的砷*
毛朝霞
(中國(guó)地調(diào)局沈陽(yáng)地質(zhì)調(diào)查中心,遼寧沈陽(yáng)110032)
在氫氧化鈉-硼砂的底液體系中對(duì)金礦石進(jìn)行極譜測(cè)定,在峰電位-0.35 V,砷的質(zhì)量濃度在2~400 μg/mL之間時(shí)砷的濃度與峰電流成線性關(guān)系。選用含有甘露醇的氫氧化鈉硼砂的底液測(cè)定砷,精度好,準(zhǔn)確度高,檢出限為0.002 μg/mL。
極譜;砷;金礦石
有關(guān)金礦石中的砷的測(cè)定有方法和報(bào)道,基本采用有機(jī)溶液萃取分離,砷鉬藍(lán)分光度法測(cè)定。由于大量使用有機(jī)試劑,成本高,有毒,分析時(shí)間冗長(zhǎng)等一系列不利因素,不能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。本文對(duì)砷在氫氧化鈉——硼砂體系中進(jìn)行極譜測(cè)定,在極譜儀上峰電位在-0.35 V處,有敏銳的極譜波。在此基礎(chǔ)上,加入甘露醇,能得到很好的氧化波(AsO2-—AsO43-),許多元素不干擾對(duì)砷的測(cè)定。在1~50 μg/L之間砷的濃度與峰電流成線性關(guān)系[1]。
JP—303型極譜分析儀。
氫氧化鈉—硼砂底液:
稱取氫氧化鈉300.0 g,120.0 g硼砂加水稀釋至1 000 mL,搖勻?,F(xiàn)用現(xiàn)配;
硝酸,鹽酸,沈陽(yáng)市民化工廠生產(chǎn)?,F(xiàn)用于配制王水(1+1,V+V)時(shí)使用;
無灰定量濾紙每片約1 cm2。
砷標(biāo)準(zhǔn)溶液:
稱取純的三氧化砷As2O31.3203 g溶于1 mol/L的氫氧化鈉溶液中,然后移入1L的容量瓶中,用水稀稀釋到刻度,搖勻。此時(shí)砷的質(zhì)量濃度為1 mg/mL。
純水(15 MΩ),100 L/hc超純水制水設(shè)備,北京雙峰眾邦科技發(fā)展有限公司制造。
將砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(質(zhì)量濃度為1 mg/mL)分別吸取砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.10,0.25,0.5,1.0,2.0,5.0 mg)于50 mL燒杯中,以下全部按照礦樣分析方法進(jìn)行。傾倒部分溶液在極譜儀上電壓為-0.20 V開始掃描,掃描范圍在-0.20~0.65 V,峰電位在-0.49 V左右[1]。
稱取烘干試樣0.100 0 g于50 mL燒杯中,加入15 mL王水置于電熱板上加熱熔解,試樣蒸至2~3 mL,取下冷卻。加1︰1硫酸4 mL,蒸發(fā)至硫酸冒煙。此時(shí),溫度不要太高,控制在180℃左右。加2~4片無灰濾紙,(把樣品中的五價(jià)砷還原至三價(jià)砷),把溶液蒸至濕鹽。加2.0 g甘露醇于燒杯中,用少量水沖些,用攪棒將溶液攪勻。把溶液移入盛有25 mL氫氧化鈉—硼砂底液的容量瓶中,用水稀至刻度。標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的配制和樣品一起進(jìn)行。傾倒部分溶液在電壓為-0.20~0.65 V處掃描測(cè)定。隨同試樣做2份空白試驗(yàn)[2]。
硫酸的用量多少直接影響氧化波的波形及波的高低,硫酸量小,波形變差;硫酸量大,波高降低。通過實(shí)驗(yàn)確定,硫酸的用量為1︰1硫酸4 mL時(shí),波形波高比較穩(wěn)定。
由于三價(jià)砷熱穩(wěn)定性不好,在溫度高的情況下三價(jià)砷極易揮發(fā),使測(cè)量結(jié)果偏低。因此在熔礦的過程中,蒸發(fā)時(shí)以蒸至濕鹽為宜,溫度不宜過高,蒸的太干,三價(jià)砷會(huì)揮發(fā)損失。
金礦石中共存元素銻對(duì)砷的測(cè)定有很大的影響,銻是一兩性物質(zhì),氫氧化鈉的用量直接影響銻的定量沉淀是否完全。必須把熔樣時(shí)過量的硫酸中和掉,又不使氫氧化鈉過量。為此,要嚴(yán)格控制氫氧化鈉的用量。根據(jù)體系中砷的允許量以及待測(cè)樣品中砷的含量范圍,經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定,氫氧化鈉的用量為300 g/L[5]。
根據(jù)金礦石中可能存在的雜質(zhì)元素,試驗(yàn)了大于實(shí)際存在量5~10倍的共存元素的干擾情況。按照樣品分析手續(xù)進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明:2 000 μg的Cu,Pb,Ni,Zn,Sb;500 μg的Fe,Si,Ca,Mg,Cd,Ag均不影響As的測(cè)定。Mn、Co在三價(jià)砷的氧化波電壓范圍內(nèi)也產(chǎn)生氧化波,加硼砂即可消除干擾[3]。
由于樣品處理過程長(zhǎng),步驟多,前期處理過程容易引起砷的損失。造成測(cè)量結(jié)果偏低的系統(tǒng)誤差?;厥章手饕从撤治鲞^程的污染,損失及誤差傳遞的程度,按照分析步驟加入砷進(jìn)行回收試驗(yàn),結(jié)果見表1。
由表1可知,砷的回收效果很好,回收率為90.94%~104.82%。
線性范圍為2~400 μg/mL,其相關(guān)系數(shù)為0.997,方法檢出限0.002 μg/mL。
表1 砷的回收率Table 1 Recovery of Arsenic
本文通過對(duì)氫氧化鈉——硼砂的底液體系中對(duì)金礦石中砷的極譜行為進(jìn)行研究,在峰電位-0.35 V處出現(xiàn)極譜波,且砷的濃度測(cè)定范圍大,回收率高,重現(xiàn)性較好,滿足了金礦中砷的測(cè)定。
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[3]馮樹屏.砷的分析化學(xué)[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1986:79-82.
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Determination of Arsenic in Gold Ore by Polarography
MAOZhao-xia
(ChinaGeological Survey Shenyang Center,Liaoning Shenyang 110032,China)
Arsenic in gold ore was determined by polarography in mannitol-sodium hydroxide-borax system.Its peak voltage was-0.35 V,arsenic content had a linear relationship with the peak current when arsenic content was in the range of 2~400 μg/mL.The results show thatthe methodis accurate andreliable,detectionlimitis 0.002 μg/mL.
Polarography;Arsenic;Goldore
O657.14
A
1671-0460(2010)04-0477-02
2010-05-14
毛朝霞(1971-),女,四川人,助理工程師,2002年畢業(yè)于遼寧大學(xué)分析化學(xué)專業(yè),目前從事工業(yè)分析工作。E-mail:goodbaby003@qq.com。