穆巖 趙亞明 鐘英楠 劉金東
摘要:研究建立了貴鉛中鉛和金的連續(xù)測定方法。樣品使用硝酸、溴溶解,加入硫酸形成硫酸鉛沉淀,與金及雜質(zhì)元素分離,乙酸-乙酸銨溶解硫酸鉛,Na 2EDTA滴定鉛量;金和不溶渣灰化-堿溶或灰化-王水溶解后火焰原子吸收光譜法測定金量。本方法測定鉛的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.12 %,加標(biāo)回收率為92.10 %~96.42 %;測定金的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.20 %~0.52 %,加標(biāo)回收率為90.20 %~97.20 %,準(zhǔn)確度和精密度良好,符合分析測定要求。
關(guān)鍵詞:貴鉛;鉛;金;連續(xù)測定;火焰原子吸收光譜法
中圖分類號:O657.3 TD926.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):
文章編號:1001-1277(2021)07-0094-03doi:10.11792/hj20210720
鉛陽極泥經(jīng)還原熔煉得到的貴金屬與鉛的合金稱為貴鉛。貴鉛中主要含有鉛、金、銀、銻、鉍、鉑、銅等有價元素,具有較高經(jīng)濟(jì)價值。目前,貴鉛中鉛的測定方法主要有火焰原子吸收光譜法[1]和EDTA滴定法[2-3],金的測定方法主要有活性炭富集-火焰原子吸收光譜法[4-5]、聚氨酯泡沫塑料富集-火焰原子吸收光譜法[6-7]和火試金重量法[8]。由于貴鉛中鉛含量較高,采用火焰原子吸收光譜法測定時,燃燒頭需要轉(zhuǎn)角才能進(jìn)行分析;活性炭富集-火焰原子吸收光譜法、聚氨酯泡沫塑料富集-火焰原子吸收光譜法測定前預(yù)處理流程較長,易引入較多不確定因素;火試金重量法取樣量大、操作步驟復(fù)雜。根據(jù)貴鉛中不同元素的性質(zhì)特點(diǎn),將鉛和金與雜質(zhì)元素分離,采用EDTA滴定法測定鉛,火焰原子吸收光譜法測定金,通過一次溶解試樣可同時準(zhǔn)確測定鉛和金2種元素。該方法實(shí)現(xiàn)了鉛和金的連續(xù)測定,操作簡單,測定結(jié)果準(zhǔn)確,不僅能夠降低試劑和勞動成本,還極大地提高了分析測定效率。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器與試劑
鹽酸,硝酸,硫酸,氫溴酸,乙酸,乙酸銨,抗壞血酸,溴水,無水乙醇,乙二胺四乙酸二鈉(Na 2EDTA),二甲酚橙,無水碳酸鈉,無水碳酸鉀,過氧化鈉,氯化鈉。實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。
稀硫酸(1+1):將500 mL硫酸緩慢加入500 mL水中,混勻。
稀硫酸:將10 mL硫酸緩慢加入490 mL水中,再加入50 mL無水乙醇,混勻。
乙酸-乙酸銨溶液:取250 g乙酸銨溶于水中,加水稀釋至1 000 mL,加入25 mL乙酸,混勻。
乙酸-乙酸銨洗液:將50 mL乙酸-乙酸銨溶液加入950 mL水中,混勻。
二甲酚橙溶液:取0.5 g二甲酚橙溶于100 mL水中,混勻。
氯化鈉溶液:取20 g氯化鈉溶解于100 mL水中,混勻。
王水:取10 mL硝酸,緩慢加入30 mL鹽酸中,混勻。
稀鹽酸:取100 mL鹽酸緩慢加入1 900 mL水中,混勻。
Na 2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液:取93 gNa 2EDTA溶解于1 000 mL水中,混勻。
900F火焰原子吸收光譜儀(珀金埃爾默公司,配有鉛和金的空心陰極燈);鋯坩堝;瓷坩堝。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1)樣品溶解。稱取0.30 g樣品,置于400 mL燒杯中,加入少量水潤濕,加入15 mL硝酸、1 mL溴水,蓋上表面皿,低溫加熱至紅棕色煙霧消失,取下稍冷;再加入10 mL稀硫酸(1+1),加熱至冒濃白煙,取下冷卻;加入10 mL氫溴酸,緩慢加熱至冒濃白煙,取下冷卻,重復(fù)2次。用水洗滌表面皿及杯壁,調(diào)節(jié)體積約100 mL,加熱至微沸,保溫5 min,取下冷卻至室溫,加入10 mL無水乙醇,靜置時間不少于2 h。
2)沉淀分離及溶解。將沉淀留在燒杯中,采用傾瀉法通過慢速定量濾紙過濾溶液,用稀硫酸洗滌沉淀3~4次,再用水洗滌沉淀2次,傾瀉法過濾。用水洗滌濾紙2次,保留濾液和洗液于400 mL燒杯中(溶液A)。
將存有沉淀的燒杯置于原漏斗下,在原漏斗中加入40 mL溫?zé)岬囊宜?乙酸銨溶液于濾紙上溶解硫酸鉛,收集濾液于原燒杯中,加熱至微沸溶解硫酸鉛。通過原濾紙過濾溶液,用溫?zé)岬囊宜?乙酸銨洗液洗滌燒杯3次,洗滌濾紙6~8次,收集濾液和洗液于400 mL燒杯中,用水稀釋至150 mL(溶液B),冷卻。
3)濾液中鉛的測定。①將溶液A加熱蒸干,取下冷卻,加入5 mL鹽酸,用水洗滌表面皿及杯壁,加熱溶解鹽類,取下冷卻,轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻?;鹧嬖游展庾V儀于波長283.3 nm處測定鉛量。②向溶液B中加入0.2 g抗壞血酸,混勻,加入3~4滴二甲酚橙溶液作為指示劑,用Na 2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色轉(zhuǎn)為亮黃色,記錄消耗的Na 2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,計算溶液中鉛量。
4)不溶渣中鉛與金的測定:①方法1(不溶渣中含有鉛):將不溶渣和濾紙放入鋯坩堝內(nèi),置于馬弗爐中,從低溫升至700 ℃灰化1 h。取出鋯坩堝,冷卻后,加入2 g無水碳酸鈉、2 g無水碳酸鉀,攪勻,覆蓋1 g過氧化鈉,置于馬弗爐中于700 ℃熔融10 min。取出鋯坩堝,冷卻后,放置于400 mL燒杯中,加入50 mL熱水,蓋上表面皿,加熱至熔體溶解,水洗鋯坩堝,再加熱至沸分解過氧化物。冷卻后,緩慢加入15 mL鹽酸,加熱至沸。取下冷卻后,轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。用移液管移取10 mL溶液于100 mL容量瓶中,加入5 mL鹽酸,以水定容至刻度,混勻?;鹧嬖游展庾V儀于波長283.3 nm處測定鉛量,于波長242.8 nm處測定金量。②方法2(不溶渣中不含鉛):將不溶渣和濾紙放入瓷坩堝內(nèi),置于馬弗爐中,從低溫升至700 ℃灰化1 h。取出瓷坩堝,冷卻后,加入2滴氯化鈉溶液、 3 mL王水,水浴加熱至近干,冷卻;加入少量稀鹽酸加熱溶解可溶性鹽,冷卻后用稀鹽酸轉(zhuǎn)移并定容至100 mL容量瓶中,混勻。用移液管移取10 mL溶液于100 mL容量瓶中,稀鹽酸定容至刻度,混勻?;鹧嬖游展庾V儀于波長242.8 nm處測定金量。
2021年第7期/第42卷? 分析測試分析測試? 黃 金
2 結(jié)果與討論
2.1 濾液中鉛和金的測定
按照實(shí)驗(yàn)方法對3個不同貴鉛樣品中的鉛和金進(jìn)行分析,使用火焰原子吸收光譜儀測定濾液中鉛和金,結(jié)果見表1。由表1可知:濾液中存在一定量的鉛,這是由于硫酸鉛微溶于水和稀硫酸造成的;濾液中沒有金的存在,說明金在硝酸-溴-硫酸體系中不溶解,與硫酸鉛沉淀留在濾紙上。因此,只需對濾液中的鉛進(jìn)行測定補(bǔ)正。
2.2 不溶渣處理方法
當(dāng)樣品中有不溶于酸性溶液的鉛化合物時,則需在灰化后使用堿溶的方法處理,鹽酸介質(zhì)中采用火焰原子吸收光譜法測定鉛量和金量,即方法1。當(dāng)樣品中所有鉛被酸溶解完全時,濾紙和不溶渣灰化后使用王水溶解,鹽酸作為介質(zhì),采用火焰原子吸收光譜法測定金量,即方法2。2種方法都可將金完全溶解,因此可根據(jù)不溶渣中是否含有殘留的鉛進(jìn)行選擇。
2.3 共存元素干擾實(shí)驗(yàn)
向鉛和金的標(biāo)準(zhǔn)溶液(鉛量為750 mg,金量為1.5 mg)中加入不同干擾元素,按照實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測定,結(jié)果見表2。由表2可知,銅、鐵、鋅、銀、砷、銻均不影響鉛和金的測定。
2.4 方法的精密度
選用3個貴鉛樣品,按照實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行6次測定,計算鉛和金測定結(jié)果的平均值及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見表3、表4。由表3、表4可知:鉛測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.15 %;金測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.20 %~0.52 %,2種方法金測定結(jié)果無顯著差異;表明本方法對鉛和金的測定精密度均符合要求。
2.5 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)
選用3個貴鉛樣品,分別加入不同量鉛和金的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表5、表6。由表5、表6可知:鉛的加標(biāo)回收率為92.10 %~96.42 %,金的加標(biāo)回收率為90.20 %~97.20 %,方法的準(zhǔn)確度符合要求。
2.6 方法對比
采用本方法與火試金重量法測定金,并進(jìn)行了對比,結(jié)果見表7。由表7可知:2種方法測定結(jié)果吻合良好,表明該方法能夠準(zhǔn)確測定貴鉛中金量。
3 結(jié) 論
1)實(shí)驗(yàn)確定了貴鉛中鉛和金的連續(xù)測定方法,使用硝酸和溴溶解試樣,硫酸沉淀鉛,使鉛、金與共存雜質(zhì)元素分離。乙酸-乙酸銨溶解硫酸鉛,金和不溶渣留在濾紙上。Na 2EDTA滴定法測定鉛量,灰化-堿溶或灰化-王水溶解后火焰原子吸收光譜法測定金量。
2)方法測定鉛的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.12 %,加標(biāo)回收率為92.10 %~96.42 %;測定金的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.20 %~0.52 %,加標(biāo)回收率為90.20 %~97.20 %,準(zhǔn)確度和精密度良好,均符合分析測定要求。
3)采用本方法與火試金重量法進(jìn)行對比,驗(yàn)證了本方法測定金的準(zhǔn)確性。通過一次溶解試樣,實(shí)現(xiàn)連續(xù)測定鉛和金2種元素。本方法操作過程簡單,結(jié)果準(zhǔn)確,極大地提高了分析測定效率。
[參 考 文 獻(xiàn)]
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Continuous determination of lead and gold in precious lead
Mu Yan1,2,Zhao Yaming3,Zhong Yingnan1,2,Liu Jindong1,2
(1.Changchun Gold Research Institute Co.,Ltd.;
2.National Quality Supervision and Inspection Center for Gold and Silver Products(Changchun);
3.College of Earth Sciences,Jilin University)
Abstract:The research established the continuous determination method for lead and gold in precious lead.The samples are dissolved with nitric acid and bromine.Lead sulfate precipitation is generated by adding sulfuric acid,sepa-rating lead from gold and impurities.Acetic acid-ammonium acetate dissolves lead sulfate.And lead content is determined by Na 2EDTA titration;gold content is determined by flame atomic absorption spectrometry after ashing-alkali dissolution or ashing-aqua regia dissolution.When lead content is determined,the method has a RSD of 0.12 %,the recovery rate of reference materials 92.10 %-96.42 %;when gold content is determined,the RSD is 0.20 %-0.52 %,the recovery rate of reference materials is 90.20 %-97.20 %.The method has good accuracy and precision and is consistent with the requirement of analysis and determination.
Keywords:precious lead;lead;gold;continuous determination;flame atomic absorption spectrometry