地質樣品中高含量鋅檢測方法的探討

廣東省地質局第五地質大隊 廣東肇慶 526000

摘要：本文采用EDTA容量法與原子吸收分光光度法相結合的方法測鐵干擾元素比較高的地質樣品中的鋅，提出了鹽酸、硝酸熔礦后在弱堿氨水介質中沉淀分離鐵、錳、銅等元素，再加入掩蔽劑，在PH=5-6之間用EDTA滴定，再用硫酸酸化過濾后的沉淀，結合原子吸收分光光度計測定沉淀中被吸附鋅含量來測定礦樣中鋅的總含量，此方法方便、快捷，測定結果令人滿意。

關鍵詞：高含量鋅；鐵干擾；EDTA容量法；原子吸收分光光度法{劉建國， 1997 #1}

引言

鋅是一種藍白色的金屬，室溫下性脆，有很好的延展性，其化學性質比較活潑，被廣泛應用于機械制造業、電鍍工業、輕工業和農業中。因此，在地質行業中對于鋅礦的發掘和開采尤為重要。目前，對于地質樣品中鋅的檢測方法有很多：原子吸收光譜法、X熒光光譜法、極譜法、發射光譜法、電感耦合等離子體質譜法和EDTA容量法等。目前，在地質檢測過程中主要應用原子吸收光譜法和EDTA容量法方法來檢測地質樣品中的高含量鋅，但是原子吸收光譜法在檢測超過5%含量的鋅時會引起檢測結果不穩定，導致檢測結果偏高。而EDTA容量法在處理一些樣品溶解分離不完全、干擾元素多的地質樣品時會導致檢測結果偏低。所以單純使用上述一種方法來檢測地質樣品中高含量的鋅存在著一定的缺陷，無法滿足我們對地質樣品檢測的準確度。本文主要對以上幾種方法進行改進，結合了EDTA容量法和原子吸收分光光度法對樣品進行兩次含量檢測，最終得出鋅的準確值。

一、試驗儀器和試劑

主要試驗儀器：XS-125A-SCS型電子天平，GGX-610型原子吸收分光光度計，鋅空心陰極燈。

主要試劑：鹽酸、硝酸、硫酸、硫氰酸鉀、二水合氟化鉀、硫代硫酸鉀、氨水、無水乙醇、冰醋酸、六次甲基四胺等，以上試劑均為分析純，試驗中的用水均為超純水。

二、試驗步驟

2.1、EDTA容量法測定高含量鋅試驗

本試驗所用樣品為地質樣品中的國家標準物質GSB04-2193-2008和GBW07168。首先稱取0.2000g樣品于200mL燒杯中，加入20mL鹽酸煮沸5分鐘再加入5mL硝酸蒸至近干，冷卻后加入3-5g硫酸銨固體并攪拌均勻，加入加入100mL煮沸的去離子水，再緩慢加入（1+1）的氨水調節至燒杯內出現大量沉淀，過量20mL，煮沸，趁熱用中速濾紙過濾，將濾液過濾于另外一個400mL的燒杯中，用熱的氨水洗滌液多次洗滌燒杯，洗滌沉淀，用鹽酸洗滌干凈濾紙上的沉淀，將其接收在之前熔礦的燒杯中再用（1+1）氨水進行沉淀的二次過濾，待過濾后，收集濾液，濾紙上的氫氧化物保留以備后用，在收集的濾液中加入25%的二水合氟化鉀10mL，無水乙醇10mL，25%硫氰酸鉀10mL，10%的硫代硫酸鈉10mL煮沸。待冷卻后加入對硝基苯酚2滴，用（1+1）鹽酸調節至黃色剛好消失，加入事先配制好的乙酸乙酸鈉緩沖溶液，滴加二甲酚橙2滴，用EDTA滴定至亮黃色即為終點。注意過濾后濾紙需要用于后處理。

2.2、原子吸收分光光度法測定回收鋅試驗

將2.1中濾紙上的沉淀用熱的（1+1）鹽酸清洗，再用煮沸的去離子水清洗干凈，將其定容于100mL容量瓶中用原子吸收分光光度計測其濃度，并結合2.1中檢測結果計算鋅的總含量。

2.3、檢測條件優化試驗

在本試驗中我們還對試驗過程中的檢測條件進行了優化試驗，分別為：沉淀次數優化試驗、酸度試驗、抗干擾試驗和加標回收試驗。

三、結果與討論

3.1沉淀次數優化試驗

試驗考察在二次回收鋅檢測試驗中的沉淀次數對檢測結果的影響。試驗分別對濾渣進行1-5次沉淀，并對每次沉淀結果進行原子分光光度法檢測。

圖1 沉淀次數對鋅總量的影響

通過檢測結果可以看出在經過多于三次沉淀后其回收鋅的檢測結果趨于平衡，故選擇三次沉淀為最佳。

3.2酸度試驗

在原子吸收分光光度法檢測回收鋅試驗中用的是鹽酸介質，試驗中分別分取相同體積的回收液于100 mL容量瓶中，分別加入1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、7.00、8.00、9.00、10.00 mL 的鹽酸溶液配成不同濃度的鹽酸介質進行檢測，其他試驗條件不變。試驗結果表明：不同濃度的酸介質對檢測結果影響不大。

3.3抗干擾試驗

試驗考察了樣品中鉛和鐵的干擾對鋅檢測結果的影響。試驗中在EDTA法檢測高含量鋅的過程中分別加入0、10、20、30、40mg的鉛和鐵標準溶液，并對最終檢測結果進行比對來確定在溶液中存在不同含量的鉛和鐵的干擾對鋅檢測的影響，試驗結果如圖2。

圖2（A）加入不同含量鉛對鋅檢測結果的影響；（B）加入不同含量鐵對鋅檢測結果的影響

通過圖2可以看出，加入不同量鉛干擾元素時對最終鋅檢測結果基本無干擾，但是在試驗過程中發現鉛元素的存在會影響滴定終點的判斷，因此也需要對檢測溶液中的鉛進行掩蔽。而通過鐵干擾試驗可以看出，隨著鐵加入量的增大，會加大沉淀對鋅的吸附能力直接導致了鋅檢測結果的偏低。鐵元素的干擾可通過加入掩蔽劑或多次沉淀去除。

3.4加標回收試驗

表1 加標回收試驗

國家標準物質標準值（g）測試值（g）加入鋅量（g）測試值（g）回收率（%）

GBW07168（GSO-7）0.10540.10510.050.1565102.80

GBW07168（GSO-7）0.10540.10530.100.204599.20

GBW07168（GSO-7）0.10540.10480.150.2559100.73

GSB04-2193-20080.0380.03800.040.07695.00

GSB04-2193-20080.0380.03810.080.1184100.38

GSB04-2193-20080.0380.03810.120.1585100.33

本文對該方法進行了加標回收試驗，試驗結果見表1。通過加標回收試驗可以看出本方法的加標回收率在95.00%-102.80%之間，完全滿足地質樣品中高含量鋅的檢測。

四、總結

本文主要試驗方法是對以往幾種方法的改進，利用EDTA容量法先對高含量的鋅進行滴定，并對過濾后的濾渣進行多次沉淀回收，再利用原子吸收法對濾渣中的回收鋅進行測定，從而可以較為準確地檢測出地質樣品中鋅的含量。文中還對試驗過程中的條件進行了優化和回收率試驗，檢測結果準確。本方法的確定具有非常強的可操作性和實用性，可應用于地質行業的日常生產工作中。