提高巖礦分析中三氧化二鋁準(zhǔn)確率分析

吳小樂，黃登麗

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局張掖礦產(chǎn)勘查院，甘肅 張掖 734000）

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分析

1.1 實(shí)驗(yàn)所用相應(yīng)儀器以及試劑分析

實(shí)驗(yàn)所用儀器和試劑具體情況如表1 所示。

表1 實(shí)驗(yàn)所用儀器和試劑

1.2 實(shí)驗(yàn)方法分析

第一，對(duì)于試料進(jìn)行有效分解。先準(zhǔn)確稱量0.1g 樣品于坩堝中，加入3g 混合溶劑攪拌均勻，置于預(yù)先升溫至650℃的高溫馬弗爐進(jìn)行中，升溫至700℃保持10min ～15min，至熔融物剛呈全熔狀態(tài)。取出，冷卻。（注：要嚴(yán)格控制加熱的時(shí)間和溫度），待其溫度降低到室溫之后，將其放至內(nèi)含75ml 鹽酸的250mL 燒杯中進(jìn)行水稀釋，置于電熱板上低溫加熱至溶液呈現(xiàn)清亮的狀態(tài)，以留備用[1]。

第二，空白試驗(yàn)。稱取0.08g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)在99.95% 的三氧化二鋁進(jìn)行空白試驗(yàn)。

第三，顯色。為了能夠明顯判定出具體試驗(yàn)結(jié)果，可以按照試樣鋁含量分別取以上兩份試液投入到兩個(gè)50ml 容量瓶當(dāng)中，所取試液的具體量以及所用試劑的量如表2 所示。

表2 試液分取量以及試劑用量

（1）顯色液。顯色液的配置主要按照如下方式來(lái)進(jìn)行：對(duì)于所要顯色的液體中投入5ml 鋅—EDTA 溶液、6 滴過氧化氫溶液（1+9），對(duì)其進(jìn)行均勻性的混合，之后保證其處在陰涼處?kù)o置2min 左右，然后在其中加入2ml 鉻天青S 溶液，保證各種液體充分混合之后在參照上表規(guī)定內(nèi)容加入相應(yīng)量的六次甲基四胺溶液，并且通過水將溶液稀釋到相應(yīng)體積之后靜置20min。

（2）對(duì)比液。對(duì)比液的配置主要按照如下方式來(lái)進(jìn)行：將其中一份試液加入5ml 鋅—EDTA 溶液以及6 滴過氧化氫溶液（1+9）將其混合均勻，對(duì)其進(jìn)行均勻性的混合，之后保證其處在陰涼處?kù)o置2min 左右，然后在其中加入2ml 鉻天青S 溶液以及5滴氟化銨溶液，保證各種液體充分混合之后在參照上表規(guī)定內(nèi)容加入相應(yīng)量的六次甲基四胺溶液，并且通過水將溶液稀釋到相應(yīng)體積之后靜置20min。

第四，測(cè)量吸光度。主要是通過2cm 比色皿在分光光度計(jì)波長(zhǎng)545nm 位置進(jìn)行吸光度的測(cè)量，之后參照實(shí)際曲線情況獲取試液中的鋁量[2]。

第五，工作曲線的繪制。以鐵基空白溶液作為底液，將其投入到50ml 容量瓶當(dāng)中，之后分別在其中加入0.0ml、0.5ml、0.75ml、1.0ml、1.5ml、2.5ml 的鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液，對(duì)于所要顯色的液體中投入5ml 鋅—EDTA 溶液、6 滴過氧化氫溶液（1+9），對(duì)其進(jìn)行均勻性的混合，之后保證其處在陰涼處?kù)o置2min 左右，然后在其中加入2ml 鉻天青S 溶液，保證各種液體充分混合之后在參照上表規(guī)定內(nèi)容加入相應(yīng)量的六次甲基四胺溶液，并且通過水將溶液稀釋到相應(yīng)體積之后靜置20min。將其中一份試液加入5ml鋅—EDTA溶液以及6滴過氧化氫溶液（1+9）將其混合均勻，對(duì)其進(jìn)行均勻性的混合，之后保證其處在陰涼處?kù)o置2min 左右，然后在其中加入2ml 鉻天青S 溶液以及5 滴氟化銨溶液，保證各種液體充分混合之后在參照上表規(guī)定內(nèi)容加入相應(yīng)量的六次甲基四胺溶液，并且通過水將溶液稀釋到相應(yīng)體積之后靜置20min。通過2cm 吸收皿在分光光度計(jì)上的545nm 波長(zhǎng)位置測(cè)定吸光度，之后繪制出相應(yīng)的曲線。

第六，鋁含量的計(jì)算。在進(jìn)行鋁含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算時(shí)主要參照如下公式來(lái)進(jìn)行：

其中m1表示通過標(biāo)準(zhǔn)曲線所查到的鋁含量，單位為μg ；V表示儲(chǔ)備溶液的體積，單位為ml；V1表示分取試料相當(dāng)于儲(chǔ)備溶液的體積，單位為ml；m 表示試料重量，單位為g。

2 試驗(yàn)結(jié)果以及分析

2.1 工作曲線的線性特征

分別將不同標(biāo)準(zhǔn)（包括0.0、0.2、0.3、0.4、0.6、1.0μg/ml）的鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液投入到50ml 容量瓶當(dāng)中，參照以上的試驗(yàn)方式實(shí)施三氧化二鋁的吸光度測(cè)定，能夠得到如下表所示結(jié)果[3]。

表3 不同標(biāo)準(zhǔn)系列下所測(cè)三氧化二鋁標(biāo)準(zhǔn)曲線表

2.2 吸收光譜圖和所測(cè)波長(zhǎng)的選擇

為了能夠明確吸收光譜圖的具體情況，可以按照以上方式來(lái)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)三氧化二鋁進(jìn)行顯色試驗(yàn)，同時(shí)要利用空白試劑進(jìn)行試驗(yàn)以便進(jìn)行對(duì)比分析。在此基礎(chǔ)上來(lái)對(duì)吸收光譜圖實(shí)施掃描分析，能夠明確該物質(zhì)對(duì)于光譜的吸收峰值出現(xiàn)在547nm 位置。

通過對(duì)不同含量三氧化二鋁吸收峰值進(jìn)行測(cè)定可知其大體相似，這就表明三氧化二鋁具有比較好的光譜特性。另外，從三氧化二鋁的光譜特性中能夠明確，此吸收光譜的半峰寬相對(duì)較小，所以可以非常便利的進(jìn)行導(dǎo)數(shù)光譜的開發(fā)。在此基礎(chǔ)上通過相應(yīng)的測(cè)定可知鋁優(yōu)導(dǎo)數(shù)的較好情況，通過分析可知4 階情況下正峰的位置處在535nm 處，負(fù)峰的位置處在550nm 處，此導(dǎo)數(shù)情況對(duì)于此文中所測(cè)定較高含量的三氧化二鋁來(lái)說作用相對(duì)較小，但是對(duì)于含量相對(duì)較低的三氧化二鋁或者排除干擾影響的情況來(lái)說具有較強(qiáng)的學(xué)術(shù)以及實(shí)用性。針對(duì)上述情況，為了能夠明確不同波長(zhǎng)對(duì)于吸收光譜的影響，主要在吸收峰值情況采取不同的波長(zhǎng)（分別為540nm、550nm、560nm、570nm 等）進(jìn)行相應(yīng)測(cè)定。通過分析能夠得知不同波長(zhǎng)靈敏度方面具有一定差異，通過綜合性分析最終確定了測(cè)定波長(zhǎng)為545nm。

2.3 稱樣量對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果的影響分析

為了明確所稱樣品量對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果的影響情況，在進(jìn)行試驗(yàn)過程中需要采取不同的樣品數(shù)量來(lái)反應(yīng)試驗(yàn)影響情況，以此來(lái)確定稱樣量對(duì)于分析三氧化二鋁含量的影響。在經(jīng)過相應(yīng)試驗(yàn)后能夠得知，若是稱樣量相對(duì)較少就會(huì)一定程度增大稱量誤差，所稱樣品不足以體現(xiàn)出試驗(yàn)結(jié)果；若是稱樣量較多，那么會(huì)一定程度上增加助溶劑的量，但是所承載的坩堝容量有一定限度，這就造成某些樣品會(huì)產(chǎn)生飛濺的情況，試樣也沒有完全的燃燒，在很大程度上影響到試驗(yàn)結(jié)果（會(huì)造成結(jié)果偏低）。通過大量相應(yīng)試驗(yàn)可知，為了保證樣品能夠充分的熔融并且不會(huì)產(chǎn)生飛濺的情況，需要控制低含量的樣品在0.5g，高含量的樣品在0.1g。

2.4 準(zhǔn)確度以及精密度分析

為了能夠明確巖礦分析中三氧化二鋁的準(zhǔn)確性內(nèi)容，主要對(duì)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（三種分別為：GBW07223、GBW07826、GBW07827）實(shí)施多次測(cè)定，對(duì)于所求值計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差等等內(nèi)容，具體情況如表4 所示。通過表4 能夠得知三個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07223、GBW07826、GBW07827 的測(cè)定值和標(biāo)準(zhǔn)值相匹配，方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)到0.015% ～0.037% 范圍內(nèi)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.011% ～0.036%。

2.5 其他的影響因素分析

在對(duì)巖礦中的三氧化二鋁準(zhǔn)確率進(jìn)行分析過程中，一旦試驗(yàn)所用液體表現(xiàn)出酸性屬性，那么就會(huì)一定程度上影響到試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性，某些絡(luò)合物隨著PH 值的變動(dòng)會(huì)造成配體數(shù)量產(chǎn)生相應(yīng)改變，某些甚至?xí)斐芍苯拥姆纸狻Ａ硗猓瑤r礦內(nèi)部還含有其他很多元素，例如硅、鈦、鐵、銅等等，這些元素都會(huì)一定程度上對(duì)試驗(yàn)準(zhǔn)確性造成影響[4]。

表4 準(zhǔn)確度以及精密度計(jì)算結(jié)果

3 結(jié)語(yǔ)

通過上述相應(yīng)試驗(yàn)?zāi)軌虻弥ㄟ^鉻天青S 分光光度法對(duì)于巖礦中三氧化二鋁的含量進(jìn)行分析能夠得到相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)果。通過實(shí)際操作可知該方法應(yīng)用較為方便，同時(shí)能夠得到相對(duì)較高的準(zhǔn)確度，特別是對(duì)于鐵礦石等三氧化二鋁含量相對(duì)較低的巖礦來(lái)說，該方法能夠得到非常準(zhǔn)確的結(jié)果。