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        原子吸收光譜法快速測定多金屬礦中的鉛鋅銅銀

        2020-11-03 02:49:10龍希建洪俊展
        湖南有色金屬 2020年5期
        關(guān)鍵詞:方法

        龍希建,李 蕾,洪俊展

        (湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四○九隊,湖南 永州 425000)

        多金屬礦中銅、鉛、鋅和銀的測定,多采用銅礦石、鉛礦石和鋅礦石化學分析方法,第1部分銅量測定[1]、第2部分鉛量測定[2]、第3部分鋅量測定[3]和第11部分銀量測定[4],由于單獨溶樣測定單元素的方法,費時、費力,效益低下,分析成本高,且大量廢液對環(huán)境也有較大危害,不適宜于批量生產(chǎn)需要。本試驗在參考文獻[5,6]的基礎(chǔ)上,采用王水分解試樣,用10%鹽酸介質(zhì)定容或適當稀釋,再采用火焰原子吸收光譜法連續(xù)測定同1份試液中銅、鉛、鋅和銀的濃度,再換算為樣品中相應元素質(zhì)量分數(shù),取得了滿意結(jié)果。

        1 試驗部分

        1.1 試驗儀器

        原子吸收分光光度計TAS-990(北京普析通用儀器公司產(chǎn));電子天平BS224S(德國賽多利斯公司產(chǎn))。

        1.2 主要試劑與配制

        鉛標準溶液(GSB04-1742-2004,199017-5),Pb(ρ=1 000μg/mL),介質(zhì)cHNO3=1.0 mol/L,國家標準物質(zhì)研究中心研制。

        鋅標準溶液(GSB04-1767-2004,191060-3),Zn(ρ=1 000μg/mL),介質(zhì)cHNO3=1.0 mol/L,國家標準物質(zhì)研究中心研制。

        銅標準溶液(GSB04-1725-2004,204030-6),Cu(ρ=1 000μg/mL),介質(zhì)cHNO3=1.0 mol/L,國家標準物質(zhì)研究中心研制。

        銀標準溶液(GSB04-1712-2004,196053-2),Ag(ρ=1 000μg/mL),介質(zhì)cHNO3=1.0 mol/L,國家標準物質(zhì)研究中心研制。

        鉛、鋅、銅和銀標準工作溶液:分取鉛、鋅、銅和銀標準溶液各10.00 mL于100 mL的容量瓶中,用cHNO3=1.0 mol/L的硝酸溶液稀釋至刻度,搖勻,備用。

        鹽酸、硝酸和所用試劑均為分析純以上;試驗用水為二次蒸餾水。

        1.3 標準系列溶液配制

        移取鉛、鋅、銅和銀標準工作溶液0.0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、4.0 mL、6.0 mL、8.0 mL于100 mL的容量瓶中,加入10 mLHCl,用水稀釋至刻度,搖勻。配制成含鉛、鋅、銅和銀0.0μg/mL、0.5μg/mL、1.0 μg/mL、2.0 μg/mL、4.0 μg/mL、6.0 μg/mL、8.0μg/mL的標準系列溶液,然后按儀器工作條件測其吸光度。

        1.4 試驗方法

        1.4.1 儀器工作條件

        儀器工作條件見表1。

        表1 儀器工作條件

        1.4.2 試料分解與定容

        1.王水法分解試樣。稱取0.2~0.5 g(精確至0.000 1 g)試樣于100 mL玻璃燒杯中,用少許水潤濕,加入15 mL HCl,蓋上表面皿,搖動,置于電熱板上加熱溶解20 min,再加入5 mL HNO3,繼續(xù)加熱并蒸發(fā)至干。取下冷卻,用水沖洗表面皿及杯壁,加入10 mL HCl,加熱使可溶性鹽類溶解,取下,冷卻至室溫后移入100 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。

        2.四酸法分解試樣。稱取0.2~0.5 g(精確至0.000 1 g)試樣于聚四氟乙烯燒杯中,用少許水潤濕,加入15 mL HCl,蓋上表面皿,搖動,置于電熱板上加熱溶解10 min,再加入5 mL HNO3、5 mL HF和0.5 mL HClO4,繼續(xù)加熱并蒸發(fā)至高氯酸煙冒盡。取下冷卻,用水沖洗表面皿及杯壁,加入10 mL HCl,加熱使可溶性鹽類溶解,取下,冷卻至室溫后移入100 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。

        1.4.3 測定溶液制備

        按照表2參數(shù)中各元素含量范圍,稱取試樣量和分取5.0~10.0 mL試液于100 mL容量瓶中,加10 mL HCl,用水稀釋至刻度,搖勻,澄清,按測定元素和相應工作條件進行吸光度測定。

        表2 元素含量范圍與試樣量、分取試液體積表

        2 結(jié)果與討論

        2.1 線性范圍、標準曲線與方法參數(shù)

        按照試驗方法對配制的Pb、Zn、Cu、Ag溶液為0.0μg/mL、0.50μg/mL、1.00μg/mL、2.00μg/mL、4.00μg/mL、6.00μg/mL、8.00μg/mL的系列標準溶液進行吸光度測定,結(jié)果如圖1所示。

        圖1 鉛鋅銅銀系列標準溶液吸光度測定結(jié)果圖

        從圖1的結(jié)果可知,鋅、銅和銀3元素的線性范圍在8.0μg/mL時發(fā)生了明顯的偏離,故,試驗的標準曲線確認如圖2所示。

        圖2 鉛鋅銅銀原子吸收法測定標準曲線圖

        從圖2可知,在10%的鹽酸介質(zhì)中采用火焰原子吸收法光譜法連續(xù)測定同一份溶液中的鉛、鋅、銅和銀4元素的方法參數(shù),見表3。

        表3 鉛、鋅、銅和銀標準曲線參數(shù)及方法測定范圍

        2.2 方法檢出限

        按照試驗方法對空白溶液中Pb、Zn、Cu和Ag進行12次測定,結(jié)果見表4。

        表4 空白試驗結(jié)果與方法檢出限統(tǒng)計表

        由表4可知,方法檢出限Pb 0.10μg/mL、Zn 0.03μg/mL、Cu 0.01μg/mL、Ag 0.01μg/mL。

        2.3 不同試樣分解方法試驗

        按照試驗方法,分別采用王水法和四酸法分解試樣,再進行4元素火焰原子吸收光譜法測定,并換算為試樣質(zhì)量分數(shù),結(jié)果見表5。

        由表5可知,分別采用王水法和四酸法分解試樣對測定結(jié)果影響不大,為減少污染、降低成本和提高測定效率,在后續(xù)試驗中均采用王水法分解試樣。

        2.4 方法精密度

        按照試驗方法對典型樣品進行10次Pb、Zn、Cu和Ag的質(zhì)量分數(shù)的平行測定,計算相應的相對標準偏差(RSD),結(jié)果見表6。

        表5 不同試樣分解方法測定結(jié)果對照表 %

        由表6可知,方法精密度(RSD)為Pb 1.64%~3.71%、Zn 1.45% ~5.14%、Cu 2.24% ~4.95%和Ag 2.89%~4.11%。

        2.5 方法準確度

        選用多金屬礦石國家標準物質(zhì)(CRM)和礦區(qū)樣品,分別按照本試驗方法和國家標準分析方法[1~4]測定試樣Pb、Zn、Cu和Ag的質(zhì)量分數(shù),并取3次平行測定結(jié)果的平均值進行比較和計算,結(jié)果見表7。

        表7 方法準確度試驗結(jié)果 %

        由表7可知,方法測定偏差為Pb 1.50% ~4.15%、Zn 1.17% ~4.00%、Cu 2.02% ~5.56%和Ag 0.55% ~1.82%,均小于允許差,表明方法準確度較高且滿足DZ/T 0130.3-2016規(guī)范要求。

        2.6 加標回收率

        按照試驗方法對典型樣品進行加標回收試驗,結(jié)果見表8。

        表8 加標回收試驗結(jié)果

        (續(xù)表8)

        由表8可知,方法加標回收率為Pb 98.40% ~98.77%、Zn 98.07% ~102.59%、Cu 95.67% ~100.70%和Ag 95.19%~99.11%。

        3 結(jié) 語

        本方法采用王水分解試樣,用10%的鹽酸介質(zhì)定容或稀釋處理試液,用火焰原子吸收光譜法連續(xù)測定同一份試液中的鉛、鋅、銅和銀的濃度,再換算為樣品中各元素質(zhì)量分數(shù)。該測定方法簡單、實用和快速,測定結(jié)果準確和穩(wěn)定;能用于批量多金屬礦石中鉛、鋅、銅和銀的連續(xù)火焰原子吸收光譜法快速測定,測定結(jié)果質(zhì)量滿足地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范(DZ/T 0130.3-2016)要求。

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