馬麗君
(北方銅業(yè)股份有限公司 計(jì)量檢驗(yàn)部,山西 垣曲043700)
目前,國(guó)家對(duì)于多金屬的綜合回收利用非常重視,一般貴金屬車間外排水的含金屬量也就受到企業(yè)的關(guān)注。貴金屬外排水是冶煉廠貴金屬車間生產(chǎn)排放的工業(yè)水,主要含銅、硒、碲、金、銀、鉛等元素,一方面金屬元素含量高了,外排會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,另一方面對(duì)評(píng)價(jià)提煉質(zhì)量和改進(jìn)工藝具有重要指導(dǎo)意義,因此有必要建立一種簡(jiǎn)單快速的分析方法。對(duì)于上述幾種元素含量的分析,通常采用傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法,如測(cè)銅采用碘量法[1],測(cè)硒采用萃取分離分光光度法[2]、原子熒光光譜法[3-5],測(cè)碲采用萃取分離分光光度法等[6]?;瘜W(xué)分析方法雖準(zhǔn)確可靠,但使用試劑較多、操作繁瑣費(fèi)時(shí)、不能同時(shí)測(cè)定多元素。
采用ICP-AES法同時(shí)測(cè)定貴金屬外排水中銅、硒、碲目前還未見(jiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道,ICP-AES法具有檢出限低、基體效應(yīng)小、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用越來(lái)越廣泛,成為成分分析中發(fā)展最快的測(cè)試手段之一[7-8]。外排水中含有一定量的硫酸,硫酸黏性較大,會(huì)影響待測(cè)元素的激發(fā),實(shí)驗(yàn)中采用王水處理樣品,ICP-AES法測(cè)定貴金屬外排水中銅、硒、碲的含量,方法簡(jiǎn)便、快速、易于掌握,適用于快速測(cè)定外排水中有價(jià)元素銅、硒、碲的含量。
6300型電感耦合等離子體光譜儀(美國(guó)賽默飛世爾公司),TTL-10A超純水處理系統(tǒng),AB-S電子天平(梅特勒-托利多公司)。
ICP-AES的工作參數(shù):觀測(cè)模式為垂直,高度12mm;射頻功率為1 150W;峰處理方法為峰面積積分;等離子氣流量為12L/min;輔助氣流量為0.5L/min;蠕動(dòng)泵泵速為50r/min。
高純氬氣(≥99.999%),鹽酸(GR),硝酸(GR)。
銅、硒、碲標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(1.000 0mg/mL,于國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心購(gòu)買):使用時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行逐級(jí)稀釋。
實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的其它試劑均為優(yōu)級(jí)純,實(shí)驗(yàn)用水為二次去離子水。
準(zhǔn)確移取貴金屬外排水5~50mL于300mL燒杯中,加入15mL濃鹽酸,5mL濃硝酸,低溫溶解,蒸至濕鹽狀,取下稍冷,加入5mL濃硝酸,用少量水沖洗杯壁,微沸近1min后取下,待試液冷至室溫,用水定容到100mL容量瓶中,搖勻,干過(guò)濾,起初10mL溶液棄去,濾液待測(cè),隨同試樣做空白實(shí)驗(yàn),按條件實(shí)驗(yàn)選定的工作條件進(jìn)行測(cè)量。
采用外排水直接抽取定容后測(cè)定與加酸蒸至濕鹽狀酸化后定容進(jìn)行測(cè)定進(jìn)行對(duì)比,實(shí)驗(yàn)表明,外排水中含有的硫酸黏性較大,影響待測(cè)元素的激發(fā),使測(cè)定結(jié)果不穩(wěn),實(shí)驗(yàn)選擇將樣品蒸至濕鹽狀,加入5 mL濃硝酸,少量水沖洗杯壁,微沸近1min后取下冷卻,用水定容到100mL容量瓶中,搖勻待測(cè)。
根據(jù)外排水中含有的元素情況,實(shí)驗(yàn)考察了金、銀、鉛、鉍等元素對(duì)待測(cè)元素的干擾情況,未發(fā)現(xiàn)存在光譜干擾現(xiàn)象,根據(jù)儀器推薦的分析譜線和樣品中被測(cè)元素含量,對(duì)被測(cè)元素的純標(biāo)準(zhǔn)溶液、共存元素的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定,比較信倍比和強(qiáng)度,確定了合適的譜線,銅為327.396nm,硒為196.090nm,碲為214.281nm。
標(biāo)準(zhǔn)工作溶液采用各單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液按樣品中各元素的含量范圍進(jìn)行配制,并在選定的最佳儀器參數(shù)下測(cè)量,標(biāo)準(zhǔn)工作溶液各元素濃度見(jiàn)表1。
表1 硒、碲、銅標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,各元素的工作曲線線性良好,相關(guān)系數(shù)為0.999 8~0.999 9。
不加試樣的空白溶液在同一條件下進(jìn)行測(cè)定11次,以各待測(cè)元素銅、硒、碲測(cè)定結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差求得方法對(duì)各元素的檢出限:銅0.001μg/mL、硒0.010μg/mL、碲0.007μg/mL。
實(shí)驗(yàn)在選定的最佳儀器工作條件下,對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行了加標(biāo)回收和精密度(n=7)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 方法的回收率和精密度結(jié)果(n=7)/(mg·mL-1)
從表2可見(jiàn),測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.9%~3.1%,加標(biāo)回收率在98%~103%。
實(shí)驗(yàn)通過(guò)條件選擇,譜線優(yōu)化等方法,采用精密度和加標(biāo)回收率考察方法的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性,各元素測(cè)定結(jié)果精密度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=7)在0.97%~3.1%,回收率在98%~103%,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用電感耦合等離子體光譜法能準(zhǔn)確、快速地同時(shí)測(cè)定外排水中銅、硒、碲,操作簡(jiǎn)單,流程短,提高了工作效率,滿足生產(chǎn)需要。
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