銅冶煉渣中銅的測(cè)定
——火焰原子吸收光譜法

2018-12-12 07:50:56戴燕

世界有色金屬 2018年19期

戴燕

（云南錫業(yè)股份公司銅業(yè)分公司，云南紅河州個(gè)舊 661100）

我對(duì)銅冶煉渣中銅的測(cè)定做過(guò)大量試驗(yàn)，以王水能溶解各種成份的銅冶煉渣,對(duì)幾種成份不一的銅冶煉渣做了試驗(yàn)，測(cè)定起來(lái)共存元素?zé)o干擾、結(jié)果良好，適合于銅冶煉渣中0.005%～2%銅的測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及試劑

原子吸收分光光度計(jì)（北京瑞利儀器分析公司W(wǎng)FX-120B型）

銅元素空心陰極燈（北京瑞利儀器分析公司）

鹽酸（ARρ1.19g/mL）；

硝酸（ARρ1.42g/mL）；

硫酸（ARρ1.84g/mL）；

王水（三份鹽酸與一份硝酸以體積比混合配制）。

銅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：稱取0.5000g金屬銅（含銅99.999%）溶解于20mLHNO3（1+1）中，用水移至500mL容量瓶中，加入5mL硝酸，用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液銅濃度為1000μg/mL。

銅標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確移取10mL銅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液于200mL容量瓶中，加入2mL硝酸，以水稀釋至刻度，搖勻。此溶液銅濃度為50μg/mL。

銅標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用溶液：分別準(zhǔn)確移取100μg/mL的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0mL于100mL容量瓶中，各加入5mL鹽酸，以水稀釋至刻度，搖勻。此系列銅標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0μg/mL。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

取一定量的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液于50mL容量瓶中，加入5mLHCl（1+1），以水稀釋至刻度，搖勻，于原子吸收分光光度計(jì)上、波長(zhǎng)324.8處、空氣-乙炔火焰中，以水校零，測(cè)定吸光度。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 原子吸收分光光度計(jì)工作條件的選擇

本試驗(yàn)是在以下條件測(cè)定：燈電流1mA，火焰燃燒器單縫100mm，狹縫0.2nm，空氣壓0.2Mpa，乙炔壓0.05MPa，光電倍增管電壓不大于700V，空氣流量5～6L/min，乙炔流量1,0 L/min，燃燒器高度6mm。

2.1.1 燈電流的選擇

以不同濃度的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，固定燃燒器高度為6mm、狹縫調(diào)節(jié)為0.2nm、乙炔流量為1.0L/min，改變燈電流，測(cè)定吸光度，結(jié)果見表1。

表1 不同燈電流時(shí)測(cè)銅的吸光度

表1結(jié)果所示，在測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定的條件下，故選用燈電流1mA。

2.1.2 乙炔流量的選擇

以不同濃度的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，固定燃燒器高度為6mm、狹縫調(diào)節(jié)為0.2nm、燈電流為1mA，改變乙炔量，測(cè)定吸光度，結(jié)果見表2。

表2 不同乙炔流量時(shí)測(cè)銅的吸光度

表2結(jié)果所示，隨著乙炔流量的增大，吸光度緩慢變小，故選用乙炔流量1.0L/min。

2.1.3 燃燒器高度的選擇

以不同濃度的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，固定狹縫為0.2nm、燈電流為1mA、乙炔流量為1.0L/min，改變?nèi)紵鞲叨龋瑴y(cè)定吸光度，結(jié)果見表3。

表3 不同燃燒器高度時(shí)測(cè)銅的吸光度

表3結(jié)果所示，燃燒器高度越高，吸光度越小，考慮到原子吸收一般在燃燒器觀測(cè)高度4mm～10mm的原子化區(qū)，如果高度小于4mm，測(cè)定精密度降低及化學(xué)干擾增加，故選用燃燒器高度6mm。

以不同濃度的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，固定燈電流為1.0mA、乙炔流量1.0L/min、燃燒器高度6mm，改變狹縫寬度，測(cè)定吸光度，結(jié)果見表4。

表4 不同狹縫寬度時(shí)測(cè)銅的吸光度

表4結(jié)果所示，不同狹縫寬度對(duì)銅的測(cè)定無(wú)影響，針對(duì)銅元素選用0.2nm作為狹縫測(cè)定條件。

2.1.5 綜合選擇

綜上所選，選擇儀器控制條件如下：燈電流1mA，火焰燃燒器單縫長(zhǎng)度100mm，空氣壓力0.2MPa，乙炔流量1.0 L/min，乙炔壓力0.05MPa，光電倍增管電壓不大于700V，燃燒器高度6mm，空氣流量5～6L/min，狹縫寬度0.2nm，波長(zhǎng)324.8nm。

表5 工作曲線測(cè)定結(jié)果

2.2 儀器的綜合性能

在上述選擇測(cè)定銅的儀器最佳工作條件下，以銅標(biāo)準(zhǔn)溶液系列測(cè)得的數(shù)據(jù)見表5。

根據(jù)表5的數(shù)據(jù)計(jì)算得的儀器性能如下。

2.2.1 靈敏度

以0.5μg/mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)得的吸光度為0.088，計(jì)算得的特征濃度為0.025μg/mL/1%吸收，優(yōu)于儀器說(shuō)明書給出的0.03μg/mL/1%吸收。

在充分借助互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，拓展互聯(lián)網(wǎng)與中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的深度融合，即將中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)與電商相融合，引領(lǐng)甘肅中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。為此，對(duì)中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈中各種資源進(jìn)行的有效優(yōu)化與配置，構(gòu)建高效、綜合和一體化的中醫(yī)藥服務(wù)平臺(tái)。新平臺(tái)在整個(gè)供應(yīng)鏈中作為重要的中介，有效地整合上下游商流、物流、資金流和信息流，使得原產(chǎn)業(yè)鏈中相互隔離的生產(chǎn)、供應(yīng)、營(yíng)銷、物流、服務(wù)等數(shù)據(jù)信息得到集成、優(yōu)化與共享，使產(chǎn)業(yè)鏈更加延伸，降低交易成本，實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥全產(chǎn)業(yè)鏈的整合。同時(shí)，也為政府部門有效監(jiān)督與管理提供技術(shù)支撐，為構(gòu)建科學(xué)的中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[12]。

2.2.2 工作曲線

標(biāo)準(zhǔn)曲線按濃度等分成五段，最高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液（4.0μg/mL）與次高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液（3.0μg/mL）吸光度讀數(shù)的差值0.128等于次低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液（1.0μg/mL）與最低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.2μg/mL）吸光度差值0.139的0.92倍，不小于0.7倍。

吸光度與銅量之間六點(diǎn)的線性回歸方程式為：A=0.004+0.168c

線性回歸相關(guān)系數(shù)：r=0.99992

2.2.3 精密度

最高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液與最低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液各測(cè)量10次吸光度，其標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)于最高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度讀數(shù)的平均值的變異系數(shù)分別為0.45%和0.075%。

2.2.4 檢出限

選取濃度為0.05μg/mL的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，在標(biāo)尺放大10倍的條件下，連續(xù)測(cè)定10次，求得吸光度平均值為0.0087，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.00048。

按下式計(jì)算檢出限：XDL=2C·S/?=0.0055μg/mL

2.3 酸度對(duì)銅測(cè)定的影響

2.3.1 鹽酸

加入不同量的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成不同濃度的鹽酸溶液進(jìn)行測(cè)定吸光度，結(jié)果見表6。

表6 鹽酸對(duì)銅測(cè)定的影響

2.3.2 硝酸

加入不同量的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成不同濃度的硝酸溶液進(jìn)行測(cè)定吸光度，結(jié)果見表7。

表7 硝酸對(duì)銅測(cè)定的影響

2.3.3 王水

加入不同量的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成不同濃度的王水溶液進(jìn)行測(cè)定吸光度，結(jié)果見表8。

表8 王水對(duì)銅測(cè)定的影響

2.3.4 硫酸

加入不同量的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成不同濃度的硫酸溶液進(jìn)行測(cè)定吸光度，結(jié)果見表9。

表9 硫酸對(duì)銅測(cè)定的影響

從表6、表7、表8、表9酸度試驗(yàn)結(jié)果表明：鹽酸、硝酸、王水對(duì)測(cè)銅在其酸度15%以下無(wú)影響，硫酸致使測(cè)銅的吸光度偏低。經(jīng)多次試驗(yàn)，用王水能溶解各種成份的銅冶煉渣，最后控制溶液酸度在5%（V/V）左右進(jìn)行測(cè)定效果最好。

2.4 共存元素影響試驗(yàn)

根據(jù)銅冶煉渣中存在較高含量的十幾種共存元素，在25mL容量瓶中，按以下表12的規(guī)定加入各共存元素量及銅標(biāo)準(zhǔn)量，并在5%的鹽酸溶液中測(cè)定，結(jié)果見表10。

表10 各共存元素對(duì)銅測(cè)定的影響試驗(yàn)

表10的結(jié)果表明，銅冶煉渣中存在高含量的鐵對(duì)低含量的銅的測(cè)定稍有影響外，其它共存元素對(duì)銅的測(cè)定基本上無(wú)影響。

2.4.3 各元素綜合干擾及回收試驗(yàn)

按表11試驗(yàn)號(hào)，于250mL燒杯中分別加入各共存元素量及銅標(biāo)準(zhǔn)量，加入5mL王水在低溫電爐上加熱至約1mL，取下冷卻，加入5mLHCl（1+1）微熱溶解鹽類，取下冷卻后定容于50mL容量瓶中，搖勻后進(jìn)行測(cè)定見表11。

表11 各元素綜合干擾及回收試驗(yàn)

表11的結(jié)果表明，各共存元素對(duì)測(cè)定銅無(wú)明顯影響，測(cè)定銅的回收率情況良好。

3 試樣分析

3.1 擬定分析步驟

稱取0.2～0.5g試樣于150mL燒杯中（隨同試樣做空白試驗(yàn)），加入15mL鹽酸，低溫溶解3min，加入5mL硝酸，繼續(xù)加熱溶解試樣完全并蒸至約1mL，取下冷卻，加入10mLHCl(1+1)，微熱溶解鹽類，取下用水吹洗表皿及杯壁，冷卻后定容于100mL容量瓶中，搖勻，干過(guò)濾；視銅含量全量或分取5mL過(guò)濾液于100mL容量瓶中，加入10mLHCl（1+1），以水定容；在選定的工作條件與標(biāo)準(zhǔn)溶液系列同時(shí)測(cè)定吸光定，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出試樣中銅的含量。

標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程式的制作：取0.2、0.5、1.0、2.0、4.0μg/mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，在儀器最佳工作條件下測(cè)量吸光度，求得吸光度與銅標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度之間線性回歸方程式。

3.2 試樣分析結(jié)果

10個(gè)代表樣品的分析結(jié)果見表12。

表12 試樣分析結(jié)果%

0.041 0.040×2 0.039 0.0015 3.82 0.039×5 0.037×2 0.036 5 0.027×2 0.026×4 0.026 0.00092 3.56 0.025×4 0.024 6 0.014×2 0.013×7 0.013 0.00063 4.87 0.012×2 4 7 0.531 0.538×2 0.184 0.0056 3.03 0.530 0.526×2 0.518×2 0.529×2 0.524 8 0.193×2 0.184×2 0.184 0.0056 3.03 0.179 0.186 0.178×3 0.182 0.184 9 0.209 0.205×2 0.197 0.0072 3.64 0.198 0.189 0.188×2 0.197 0.194 0.195×2 10 0.145 0.132×2 0.135 0.0053 3.95 0.136 0.138×2 0.129 0.135×2 0.127 0.142