張光華

（北方銅業(yè)股份有限公司計量檢驗部，山西垣曲，043700）

火焰原子吸收光譜法測定銅原尾礦中的鉛

張光華

（北方銅業(yè)股份有限公司計量檢驗部，山西垣曲，043700）

銅原尾礦中硅含量較高，針對這一特性，提出了試樣采用飽和氟化氫銨、鹽酸、硝酸溶解，在硝酸（5%）介質(zhì)中，于原子吸收光譜儀上，使用空氣-乙炔火焰進(jìn)行鉛的測定，建立了銅原尾礦中鉛的測定方法。研究結(jié)果表明鉛的質(zhì)量濃度在0.5～3μg/mL范圍內(nèi)與吸光度A有良好的線性關(guān)系，方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差0.92%～2.4%，加標(biāo)回收率96.0%～106.0%，方法以3倍的空白溶液11次測定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為檢出限，檢出限為0.08μg/mL，方法準(zhǔn)確、可靠。

原子吸收光譜法；銅原尾礦；鉛

0 前言

鉛，一種金屬元素，可用作耐硫酸腐蝕、防丙種射線、蓄電池等的材料，其合金可作鉛字、軸承、電纜包皮等之用，還可做體育運動器材鉛球，應(yīng)用廣泛。

它在銅原尾礦中存在，原礦中鉛對銅的浮選以及銅精礦品質(zhì)會產(chǎn)生影響，尾礦中鉛的含量將會影響環(huán)評，因此對銅原尾礦中鉛的測定十分重要。鉛的測定有多種方法［1－4］，對于銅原尾礦中鉛的測定未見報道。針對銅原尾礦中硅含量較高的特性進(jìn)行了鉛測定的研究。采用以飽和氟化氫銨、鹽酸、硝酸溶樣，在硝酸（5%）介質(zhì)中用原子吸收光譜法測定鉛的含量，測定范圍：0.001%～1.0%。該方法簡捷易操作，準(zhǔn)確度高，精密度好，可用于生產(chǎn)樣品的測定。

1 實驗部分

1.1 主要試劑

鹽酸、硝酸、硝酸、高氯酸、氟化氫銨（飽和溶液）均為分析純，實驗用水為二次去離子水。

鉛標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液（1mg/mL）：稱取0.100 0g金屬鉛（99.99%）置于250mL燒杯中，沿杯壁加入20mL硝酸（1＋1），蓋上表皿低溫加熱溶解，用水沖洗表皿，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（100μg/mL）：移取10.00mL鉛標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液于100mL容量瓶中，加入5mL硝酸用水稀釋至刻度，混勻。

1.2 儀器及其工作條件

S4型原子吸收光譜儀（美國熱電公司），附鉛空心陰極燈，其工作最佳條件見表1。

特征濃度：在與測定溶液的基體相一致的溶液中，Pb的特征濃度應(yīng)不大于0.089μg/mL。

精密度：用最高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液測定其10次吸光度，其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不超過平均吸光度的1.0%。用最低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液（不是“零”濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液）測定其10次吸光度，其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不超過最高標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度的0.5%。

工作曲線線性：將工作曲線按濃度等分成五段，最高段的吸光度差值與最低段的吸光度的差值之比，應(yīng)不小于0.8。

表1 儀器工作條件Table 1 Instrumental operation conditions

1.3 實驗方法

移取鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液0，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50，3.00mL于一組100mL容量瓶中，加入10mL硝酸（1＋1），以水稀釋至刻度，混勻。此系列鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50，3.00μg/mL。

在與試料溶液測定相同的條件下，以“零”濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)零，測量標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，以被測元素濃度為橫坐標(biāo)，分別繪制鉛的工作曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 介質(zhì)的選擇

分別移取2.00mL鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液放于一組100mL容量瓶中，每組分別加入不同的介質(zhì)鹽酸（1＋9）、硝酸（1＋9）、硫酸（1＋9）、王水（1＋9）中，按實驗方法，在選定的最佳儀器條件下測量鉛的吸光度值，結(jié)果見表2。

表2 不同介質(zhì)對鉛吸光度的影響Table 2 Influence of different medium on lead absorbance

由表2可見，介質(zhì)為鹽酸和王水時，鉛的吸光度值較低；介質(zhì)為硫酸時，鉛的吸光度較高，但硫酸粘度大；介質(zhì)為硝酸時，鉛的吸光度值較高且穩(wěn)定。所以實驗選擇硝酸（1＋9）為測定介質(zhì)。

2.2 酸度的選擇

分別移取2.00mL鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液于一組100mL容量瓶中，分別加入3，5，10mL硝酸，用水稀釋至刻度，混勻。測量鉛的吸光度值，結(jié)果見表3。

表3 硝酸濃度對鉛吸光度的影響Table 3 Influence of nitrate concentrationon lead absorbance

由表3可見，硝酸濃度在3%～10%（V/V），鉛的吸光度值均比較穩(wěn)定，實驗選用硝酸（5%）為介質(zhì)。

2.3 共存元素干擾實驗

分別移取1.00，2.00mL鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液置于兩組100mL的容量瓶中，加入一定量的共存元素于各容量瓶中，加入5mL硝酸，用水稀釋至刻度，混勻。按實驗方法及選定的儀器工作條件進(jìn)行測定鉛的吸光度值，結(jié)果表明Cu（6mg），As（0.5mg），Ni（10μg），Zn（5mg），MgO（5mg），Cd（100μg），F(xiàn)e（150mg），Mo（30μg），Co（25μg），Mn（100μg）的共存元素不影響鉛的測定。

2.4 溶樣方法的選擇

2.4.1 HCl＋HNO3溶解

分別稱取3個試樣（精確至0.000 1g）于不同的燒杯中（隨同試樣做空白實驗），以少量水潤濕試樣，加入10mL鹽酸，蓋上表面皿，煮沸3～5min，取下稍冷，加入10mL硝酸，蓋上表面皿，加熱至近干，取下冷卻。加入10mL硝酸（1＋1），用水吹洗表皿及杯壁，加熱至沸。冷卻后將試液移入100mL容量瓶，以水稀釋至刻度，混勻。移取20mL 5＃試樣于100mL容量瓶中并補加適量的硝酸使酸濃度與標(biāo)準(zhǔn)溶液一致，用水定容至刻度，混勻。

2.4.2 NH4HF2＋HCl＋HNO3溶解

分別稱取3個試樣（精確至0.000 1g）于不同的聚四氟乙烯燒杯中（隨同試樣做空白實驗），以少量水潤濕試樣，加入3～5mL飽和氟化氫銨，于電熱板低溫處微微加熱，取下加入10mL濃鹽酸，煮沸3～5min，取下加入10mL濃硝酸，低溫加熱蒸至近干。加入10mL硝酸（1＋1），用水吹洗表皿及杯壁，加熱至沸。冷卻后將試液移入100mL容量瓶，以水稀釋至刻度，混勻。移取20mL 5＃試樣于100mL容量瓶中并補加適量的硝酸使酸濃度與標(biāo)準(zhǔn)溶液一致，用水定容至刻度，混勻。

將上述兩種方法分解的試樣溶液，在原子吸收光譜儀上按選定的工作條件與標(biāo)準(zhǔn)系列溶液同時測定鉛的吸光度，減去隨同試樣空白實驗溶液的吸光度，由線性回歸方程式計算出試樣中鉛含量，結(jié)果見表4。

表4 不同試劑溶解測定鉛含量Table 4 Comparison of analytical results of Pb content by different reagents digestion/%

由表4可見，在NH4HF2＋HCl＋HNO3溶解時，試樣的溶解效果最好，故實驗選擇NH4HF2＋HCl＋HNO3溶解試樣。

2.5 稱樣量的選擇

實驗選擇的稱樣量見表5。

3 精密度實驗

按實驗方法分別稱取0.5g（精確至0.000 1g）2＃，4＃，6＃，7＃試樣各11份（隨同試料做空白實驗），按照試樣分析步驟進(jìn)行分解、測定。結(jié)果見表6。

表5 樣品的稱樣量及分取量Table 5 The mass and dosage of sample

表6 精密度實驗Table 6 Precision tests of the method（n＝11）/%

實驗表明該方法相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.92%～2.4%，精密度較好。

4 方法加標(biāo)回收實驗

為了考察方法的準(zhǔn)確度，分別稱取不同量的2＃，4＃，6＃樣品，并在其中加入不同量的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，按實驗方法進(jìn)行分解試樣，測定結(jié)果見表7。

表7 加標(biāo)回收實驗Table 7 Recovery tests of the method/μg

實驗表明該方法加標(biāo)回收率在96.0%～106.0%，方法準(zhǔn)確可靠。

5 結(jié)語

本方法解決了樣品中硅含量高，會包裹樣品而導(dǎo)致樣品分解不完全的現(xiàn)象。銅原礦和尾礦中鉛試樣經(jīng)過飽和氟化氫銨、鹽酸、硝酸分解效果較好；試樣在硝酸介質(zhì)中，使用空氣-乙炔火焰，于原子吸收光譜儀波長217.0nm處測量鉛的吸光度，方法準(zhǔn)確、干擾少、易操作、重復(fù)性好；方法的加標(biāo)回收率在96.0～106.0%，方法的準(zhǔn)確度較高；方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差0.92%～2.4%，精密度較高；適用于測定銅原礦和尾礦中0.001%～1.0%的鉛含量。

［1］黃儉惠，盧漢堤 .火焰原子吸收光譜法測定高銻煙塵中的銀、鉛、鎘［J］.中國無機(jī)分析化學(xué)（Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry），2014，4（4）：28-31.

［2］蔣小良，胡佳文，吳茵琪，等.微波消解-氫化物發(fā)生原子吸收光譜法測定大米中鉛［J］.中國無機(jī)分析化學(xué)（Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry），2014，4（1）：1-4.

［3］王娜，張敏，劉鵬，神興明 .電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）測定食品添加劑磷酸二氫銨中砷和鉛［J］.中國無機(jī)分析化學(xué)（Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry），2013，3（3）：61-63.

［4］肖曉輝，彭海姣 .高溫灼燒除硫-火焰原子吸收光譜法連續(xù)測定硫精礦和硫渣中的銅、鎘、鉛、鋅［J］.中國無機(jī)分析化學(xué)（Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry），2013，3（增刊）：39-42.

Determination of Lead in Copper Original and Tailings by Flame Atomic Absorption Spectrometry

ZHANG Guanghua
（Northern Copper Co.，LTD.，Metrology Inspection Department，Yuanqu，Shanxi 043700，China）

The content of silicon in copper original and tailings is generally high.According to this feature，copper original and tailings was digested with saturated ammonium hydrogen fluoride，hydrochloric acid and nitric acid.Lead content in 5%nitric acid medium was determined by atomic absorption spectrometery with air-acetylene flame.The results showed that a good linear relationship between the lead concentration and absorbance in the range of 0.5～3μg/mL.The relative standard deviation was 0.92%～2.4%with 96.0%～106.0%recovery.The detection limit was 0.08μg/mL，calculated as three times the standard deviation of the blank（k＝3，n＝11）.The established method is reliable and accurate.

atomic absorption spectrometry；copper original and tailings；lead

O657.31；TH744.12＋5

：A

：2095-1035（2015）02-0039-04

2015-01-19

：2015-03-06

張光華，男，高級工程師，主要從事儀器分析、計量檢驗管理；E-mail：mlj721106032＠sina.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2015.02.008