原子吸收光譜法快速測定多金屬礦中的鉛鋅銅銀

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(xué)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(dāng)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(yīng)元素質(zhì)量分?jǐn)?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(biāo)準(zhǔn)溶液（GSB04-1742-2004，199017-5），Pb（ρ＝1 000μg／mL），介質(zhì)cHNO3＝1.0 mol／L，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心研制。

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

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

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

鉛、鋅、銅和銀標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：分取鉛、鋅、銅和銀標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制

移取鉛、鋅、銅和銀標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)曲線確認(rèn)如圖2所示。

圖2 鉛鋅銅銀原子吸收法測定標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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?jǐn)?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?jǐn)?shù)的平行測定，計算相應(yīng)的相對標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)確度

選用多金屬礦石國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（CRM）和礦區(qū)樣品，分別按照本試驗方法和國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法［1～4］測定試樣Pb、Zn、Cu和Ag的質(zhì)量分?jǐn)?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(zhǔn)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(zhǔn)確度較高且滿足DZ／T 0130.3-2016規(guī)范要求。

2.6 加標(biāo)回收率

按照試驗方法對典型樣品進行加標(biāo)回收試驗，結(jié)果見表8。

表8 加標(biāo)回收試驗結(jié)果

（續(xù)表8）

由表8可知，方法加標(biāo)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?jǐn)?shù)。該測定方法簡單、實用和快速，測定結(jié)果準(zhǔn)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。