聚乙二醇快速澄清原子吸收分光光度法连续测定矿石中铜铅锌_王洪波.pdf

第 26 卷第 2 期 2007 年 4 月 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 26，No． 2 April， 2007 文章编号 0254 －5357 2007 02 －0167 －02 聚乙二醇快速澄清原子吸收分光光度法连续测定矿石中铜铅锌 王洪波，王勇 核工业新疆理化分析测试中心，新疆 乌鲁木齐830011 摘要 利用聚乙二醇的水溶性和高聚合性， 建立了原子吸收分光光度计连续快速测定矿石中的 Cu、 Pb、 Zn 的 方法。矿石样品用 HCl － HNO3－ HClO4完全溶解， 在均匀的试液中， 选择聚乙二醇用量 3 mL，澄清时间仅2． 5 h， 试液快速澄清。方法精密度 RSD， n 5 小于 5， 加标回收率为 86． 3 ～106． 0。方法用于测定岩石国家标准 物质中的 Cu、 Pb 和 Zn， 结果与标准值相符。 关键词 聚乙二醇; 原子吸收分光光度法; 试液; 铜; 铅; 锌; 矿石 中图分类号 O657． 31; O652． 4文献标识码 B 收稿日期 2006- 05- 21; 修订日期 2006- 08- 06 作者简介 王洪波 1968- ， 女， 山东邹城市人， 工程师， 从事岩石矿物分析测试。E- mail ssywhb163． com。 Continuous Determination of Copper，Lead and Zinc in Ore Samples by Atomic Absorption Spectrophotometry with Polyethylene Glycol as a Rapid Clarifier WANG Hong- bo，WANG Yong Nuclear Industry Xinjiang Testing Center for Physical and Chemical Analysis，Urumqi830011，China Abstract Based on the characteristics of water- solubility and high polymerization of polyethylene glycol，a for the continu- ous determination of copper，lead and zinc in ore samples by atomic absorption spectrophotometry after rapid clarification of the testing solution has been developed． The samples are completely dissolved with HCl- HNO3- HClO4． In the presence of 3 mL of poly- ethylene glycol，the testing solution is rapidly clarified within 2． 5 h． The recoveries of the for the elements are 86． 3 ～ 106．0 with precision of less than 5RSD n 5 ． The has been applied to the determination of copper， lead and zinc in National Standard Reference rock samples and the results are in agreement with certified values． Key words polyethylene glycol; atomic absorption spectrophotometry; testing solution; copper; lead; zinc; ore 地质样品中 Cu、 Pb、 Zn 的测定， 常采用原子吸收分光光 度法测定 ［1 ］， 样品采用 HCl － HNO 3－ HClO4体系溶解完全 后， 定容至一定体积， 制备成均匀的试液， 静置5 h 以上， 待试 液完全澄清后， 再用原子吸收法连续测试 ［2 －3 ］。由于试液澄 清时间过长， 影响分析效率。本文利用聚乙二醇具有水溶性 和高聚合性的特点 ［4 ］， 尝试在已制备成均匀的尚未澄清的试 液中， 加入一定量的聚乙二醇。实验表明， 试液快速澄清， 采用国家标样及加标回收验证， 方法可行， 提高了分析效率。 1实验部分 1． 1仪器及工作条件 日立 Z －5000 型偏振塞曼原子吸收分光光度计 日本 日立公司 ; 铜、 铅、 锌空心阴极灯 日本日立公司 。仪器 工作条件见表 1。 1． 2标准溶液及主要试剂 Cu、 Pb、 Zn 标准储备液 在 0． 32 mol/L HNO3介质中， 用 常规方法分别配制成 Cu、 Pb、 Zn 浓度均为 1． 000 g/L 的 标准储备液。 Cu、 Pb、 Zn 混合标准工作液 分别移取 10．00 mL Cu 标准 储备液、 10．00 mL Pb 标准储备液、 2． 00 mL Zn 标准储备液于 100 mL 容量瓶中， 用0．32 mol/L HNO3溶液稀释至刻度， 混匀。 此混合标准工作液 Cu、 Pb 浓度各为100 mg/L、 Zn 为20 mg/L。 聚乙二醇 － 4000 PEG － 4000 溶液 称取 20 g PEG － 4000， 溶于 100 mL 水中， 配制成 200 g/L 水溶液。 除 PEG － 4000 为分析纯外， HCl、 HNO3、 HClO4及其余 试剂均为优级纯; 实验用水为去离子蒸馏水。 表 1仪器工作条件 Table1Working conditions for instrument 元素 波长 λ/nm 灯电流 i/mA 狭缝宽度 d/nm 燃烧高度 h/nm 气体流量 v/ Lmin－1 Cu324． 89． 01． 37． 52． 2 Pb283． 39． 01． 37． 52． 2 Zn213． 99． 01． 37． 52． 0 1． 3实验方法 称取 0． 2000 g 试样于 100 mL 烧杯中， 用少量水润湿， 加入 10 mL 浓 HCl， 盖上表面皿置于电热板上， 加热 5 min， 再加入 10 mL 浓 HNO3和 2 mL HClO4。置于电热板上加热 分解至冒烟近干， 取下稍冷。加入 5 mL 8 mol/L HNO3 ， 加 761 ChaoXing 热至微沸， 用少量水淋洗表面皿及杯壁， 冷却至室温， 移入 100 mL 容量瓶中， 加入一定量的 PEG － 4000。用水稀释至 刻度， 摇匀， 静置。待试液澄清后， 以试剂空白作参比， 在原 子吸收分光光度计上测量吸光度。 1． 4工作曲线 分别移取 0． 00、 0． 50、 1． 00、 2． 00、 4． 00、 6． 00、 8． 00、 10． 0 mL Cu、 Pb、 Zn 混合标准工作液于 100 mL 容量瓶中， 加入 5 mL 8 mol/L HNO3及一定量的 PEG －4000， 用水稀释 至刻度， 混匀， 测定吸光度并绘制工作曲线。 2结果与讨论 2． 1PEG －4000 用量对澄清时间的影响 试液澄清主要由静置的时间和聚合物决定。为了考察 PEG －4000 的用量对澄清时间的影响， 采用国家标准物质 GBW 07301a、 GBW 07304 进行不加和分别加入1、 3、 5、 7 mL PEG －4000 的试验， 结果见图 1。 图 1 PEG －4000 用量对澄清时间的影响 Fig．1Effect of PEG- 4000 dosage on clarification time 实验表明， 随着 PEG －4000 用量增大， 溶液澄清所需的 时间逐渐缩短， 加入量大于 3 mL 时， 澄清时间在 2． 0 ～ 2． 5 h。本实验选择加入3 mL PEG －4000， 澄清时间为2．5 h。 2． 2PEG －4000 用量对 Cu、 Pb、 Zn 测定的影响 按实验方法， 对标样 GBW 07301a、 GBW 07304 进行处 理后， 分别不加和加入 1、 3、 5、 7 mL PEG － 4000， 测定 Cu、 Pb、 Zn 的吸光度， 考察 PEG －4000 用量对 Cu、 Pb、 Zn 测定的 影响。由表 2 结果可见， PEG － 4000 用量在 5 mL 之内， 测定结果稳定; 用量大于 5 mL 时， 结果重现性差。考虑到 随着 PEG － 4000 用量的增加， 试液黏度也增大， 容易阻塞 仪器喷雾系统。本实验选用 3 mL 为最佳用量。 2． 3线性范围 按绘制工作曲线的步骤， 加入 3 mL PEG －4000， 在本实 验选择条件下， 对不同质量浓度的标准溶液进行试验。表 3 结果表明， Cu、 Pb、 Zn 三元素的线性相关系数均大于0．999。 2． 4回收率 为了验证测定结果的准确性， 取标准物质 GBW 07301a、 GBW 07311 按实验方法进行处理， 在选择的条件下进行加 标回收试验。表 4 结果表明， 方法的回收率为86． 3 ～ 106． 0。 表 2 PEG －4000 用量对 Cu、 Pb、 Zn 测定的影响 Table 2Effect of PEG- 4000 dosage on Cu，Pb，Zn determination VPEG －4000 /mL 吸光度 A GBW 07301a CuPbZn 吸光度 A GBW 07304 CuPbZn 不加0． 00150． 00050． 04320． 00190． 00090． 0492 10． 00160． 00050． 04290． 00210． 00070． 0499 30． 00150． 00050． 04280． 00200． 00080． 0501 50． 00160． 00060． 04090． 00200． 00060． 0504 70． 00180． 00080． 03830． 00150． 00060． 0478 表 3方法的线性范围 Table 3Linear range of the for Cu，Pb and Zn determination 元素 线性范围 ρB/ mgL－1 线性方程相关系数 Cu0 ～12A 0． 00043 0． 024ρ0． 9997 Pb0 ～12A 0． 0014 0． 008ρ0． 9996 Zn0 ～2A 0． 0099 0． 165ρ0． 9991 表 4加标回收率试验① Table 4Recovery test of the 元素 GBW 07301a 标准值 m/μg 加入量 m/μg 测定值 m/μg 回收率 R/ GBW 07311 标准值 m/μg 加入量 m/μg 测定值 m/μg 回收率 R/ Cu5． 65． 010． 598． 015． 815． 031． 7106． 0 Pb6． 25． 011． 5106． 0127． 2130． 0239． 486． 3 Zn18． 020． 037． 095． 074． 675． 0152． 6104． 0 ① m/μg 表示 100 mL 溶液中各元素的质量。 2． 5准确度和精密度 准确称取国家标准物质 GBW 07301a、 GBW 07310、 GBW 07311、 GBW 07304， 按实验方法及选择的条件进行 5 次测定。由表 5 样品分析结果可见， 方法的精密度 RSD， n 5 小于 5， 测定值与标准值相符。 3参考文献 ［ 1］岩石矿物分析编写组． 岩石矿物分析［M］． 3 版． 北京 地质 出版社， 1991 420 －440． ［ 2］GB/T 3884． 62000， 铜精矿化学分析方法; 铅、 镉和镍量的 测定［S］． ［ 3］张耀春． 原子吸收法连续测定铋及氧化铋中铜铅铁镉镍［J］． 岩矿测试， 2003， 22 1 70 －72． ［ 4］王克太， 张彪， 柴风英， 等． 聚乙二醇 － 硫酸铵 － 二溴羧基偶 氮氯膦体系萃取分光光度法测定微量钯［J］． 岩矿测试， 2006， 25 1 39 －41． 表 5准确度和精密度试验 Table 5Accuracy and precision tests of the 标准物质 编号 Cu 测定值 μg/g 标准值 μg/g RSD/ Pb 测定值 μg/g 标准值 μg/g RSD/ Zn 测定值 μg/g 标准值 μg/g RSD/ GBW 07301a26． 7 27． 1 27． 8 28． 7 27． 928 22． 8329． 7 28． 7 29． 6 31． 7 30． 831 43． 5993． 7 91． 8 90． 3 92． 1 89． 590 71． 79 GBW 0731021． 8 22． 1 22． 5 22． 8 23． 1 22． 6 2． 0 3． 7429． 4 26． 5 28． 1 27． 9 29． 127 34． 0650． 3 48． 7 49． 5 48． 1 46． 846 54． 20 GBW 0731180． 7 78． 2 79． 5 81． 3 80． 279 41． 50 651． 4642． 6638． 2 641． 2660． 2 636 341． 39 390． 2378． 5385． 4 375． 4389． 1 373 21 1． 73 GBW 0730436． 2 36． 7 36． 9 37． 9 38． 437 43． 4431． 7 31． 6 30． 2 33． 2 32． 330 73． 45 112． 3107． 8105． 7 110． 399． 2 101 15 4． 72 861 第 2 期 岩矿测试 http ∥ykcs． i3t． com． cn/ 2007 年 ChaoXing