電感耦合等離子體原子發射光譜法測定鉛錠中鉈

譚平生,龐文林

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

·分 析·

電感耦合等離子體原子發射光譜法測定鉛錠中鉈

譚平生,龐文林

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

研究了待測溶液中介質對測定鉈的影響,考查了共存元素的干擾,選擇了儀器最佳工作條件,試驗了分離鉛基體的方法。在優化的試驗條件下,方法精密度好,標準加入回收率在98%～103%之間,該方法適合于鉛錠中鉈的測定。

電感耦合等離子體原子發射光譜法;鉛錠;鉈;基體分離

隨著綜合回收意識的增強,鉛煙灰等含鉈量高的鉛物料也被冶煉廠回收利用,因此導致了部分鉛錠中鉈含量偏高,影響了產品的質量。國家標準分析方法鉛錠中鉈的測定采用結晶紫分光光度法[1],但分析流程長,操作繁瑣。現在也有人采用光電直讀光譜儀進行測定,但受鉛標樣及儀器的限制,尚難推廣。文章研究了電感耦合等離子體原子發射光譜法測定鉛錠中鉈,通過采用過量硫酸冒煙后,再沉淀分離基體鉛進行測定,與不分離鉛基體相比,測定的穩定性和結果的準確度明顯提高。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

ICAP6500型全譜直讀電感耦合等離子體原子發射光譜儀。

試驗所用試劑均為分析純,水為國家標準GB6682-2008中規定的三級水。

1.2 實驗方法

稱取1.000 0 g鉛錠試樣于潔凈的300 mL燒杯中,加20 mL硝酸(1+3),蓋上表面皿,置小火上加熱至溶解完全,加入20 mL硫酸,加熱冒煙至濕鹽狀,取下冷卻,以水吹洗表面皿及杯壁,加水至20 mL左右,加熱煮沸,取下冷卻,定容至50 mL,混勻,干過濾。建立好分析程序,與工作標準溶液一起于ICP光譜儀上測定。

1.3 工作標準溶液的配制

配制鉈濃度分別為/μg·mL-1:0、0.020、0.100、0.500、1.50、5.00,溶液介質為硫酸(1+99)的標準系列。

2 結果與討論

2.1 儀器最佳工作條件的選擇

通過調整載氣流量、泵速、射頻功率等,找出分析靈敏度高、結果穩定可靠的儀器工作條件。最后選定的工作條件為:射頻功率1.15 kW,載氣流量0.7 L/min,蠕動泵速50 r/min,沖洗時間30 s,輔助氣流量0.5 L/min,冷卻氣流量12 L/min,曝光時間15 s,分析譜線波長為 351.924(96)nm,水平觀測方式。

2.2 待測溶液介質的試驗

通過測定不同介質的5.00μg/mL的鉈標準溶液,發現在8%以內的鹽酸介質或8%以內的硝酸介質或2%以內的硫酸介質中,測定結果無明顯差異,此后隨著酸濃度的增加光譜強度逐漸減弱,而硫酸濃度的增加對測定的影響更為顯著。

2.3 試料的處理試驗

采用了三種不同的處理方法進行比較試驗:(1)以20 mL硝酸(1+3)溶解,以水定容至100 mL后直接測定;(2)以20 mL硝酸(1+3)溶解,加0.75 mL硫酸沉淀,煮沸30 min,冷卻,以水定容至50 mL,干過濾后再測定;(3)以20 mL硝酸(1+3)溶解,加20 mL硫酸并冒煙至濕鹽狀,冷卻,吹水約20 mL,煮沸并冷卻,以水定容至50 mL,干過濾后再測定。

試驗結果表明,第一種處理方法,測定結果會隨測定時間的延長而遞減;第二種處理方法,加標回收率只有40%～65%;第三種處理方法,測定結果穩定,加標回收率達到了98%。因此選擇第三種處理方法來處理試料。

2.4 共存元素的干擾試驗

分別稱取 1.000 0 g高純鉛(鉛含量不少于99.999%)于兩個潔凈的 300 mL燒杯中,各加入50.0μg鉈標準,其中一個燒杯中再加入600μg Bi、80μg Ag、50μg Cu、20μg Fe、20μg Cd、20μg Ni和各10μg的砷銻錫鋅,以下按實驗方法操作。結果表明,此范圍內的共存元素沒有明顯干擾。

2.5 精密度試驗

按實驗方法對三個鉛錠樣品進行分析,結果列于表1。

表1 精密度試驗(n=9)%

2.6 回收率考查

各稱取1.000 0 g鉛錠樣品于三個潔凈的300 mL燒杯中,分別加入50.0μg鉈標準,以下按實驗方法操作,結果列于表2。

表2 回收率考查

3 結 論

試驗證明,采用過量硫酸冒煙后,再沉淀分離基體鉛進行測定,測定的穩定性好,結果的準確度高,適合于鉛錠中鉈量的測定。

[1] GB/T 4103.12-2000,鉛及鉛合金化學分析方法[S].

[2] GB/T 4103.15-2009,鉛及鉛合金化學分析方法[S].

[3] 陸軍,劉琰.ICP-AES測定鉬鐵中雜質元素[J].理化檢驗-化學分冊,2005,41(12):905-906.

Determination of Thallium in Lead Ingot by ICP-AES

TAN Ping-sheng,PANG Wen-lin
(Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

The paper has studied the impact of the test solution media on the determination of thallium,examined the interference of coexisting elements,selected the best working conditions of instrument,and at last tested the separation of lead matrix method.In the optimum conditions,the method is accurate and standard recovery is in the range of 98%～103%,which is suitable for the determination of thallium in lead ingot.

ICP-AES;lead ingot;thallium;matrix separation

O433.4

A

1003-5540(2010)04-0060-02

譚平生(1974-),男,工程師,主要從事分析檢測工作。

2010-06-15