火焰原子吸收法测定镍精矿中锌量.doc

王国强++任利华++王庆天

[摘  要]本文通过实验研究了火焰原子吸收光谱法测定镍精矿中锌量的分析方法，通过仪器条件的选择、共存元素对锌量测定的干扰情况考察，试验选择了适宜的测定条件，并对镍精矿样品进行了精密度、加标回收率、方法对照等准确度考察试验。试验表明：在选定的条件下样品加标回收率在97%～108%之间， RSD在0.67%～4.13%之间，方法简单、快速、准确度高，能很好地满足镍精矿中锌量的测定要求。

[关键词]火焰原子吸收法  镍精矿  锌

中图分类号：O657.31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0079-01

各类物料中低含量锌的测定方法，目前采用最多的即为火焰原子吸收光谱法，也有采用ICP-AES法测定锌和其他元素的多元素分析方法，对于单元素的测定，火焰原子吸收法比ICP-AES法则更为经济适用。2013年有色金属标准化技术委员会组织国内的相关镍企业对《镍精矿》YS/T340-2005标准进行了修订，新增了Hg、Cd、As、Pb、Zn杂质元素的控制指标，上述各杂质元素的分析方法除锌外，其他元素均有对应的有色行业标准YS/T 472-2005《镍精矿、钴硫精矿化学分析方法》，为满足新修订《镍精矿》标准技术指标以及镍精矿贸易的检测需求，本文建立了火焰原子吸收光谱法测定镍精矿中锌量的方法。

1 实验部分

1.1 试剂

分析用水均为二次蒸馏水，试剂除特殊注明均为分析纯。

1.1.1 盐酸（ρ1.19g/mL）。

1.1.2 硝酸（ρ1.42g/mL）。

1.1.3 高氯酸（ρ1.67g/mL）。

1.1.4 氢氟酸（ρ1.15g/mL）。

1.1.5 硝酸（1+1）。

1.1.6 锌标准贮备溶液：称取1.0000g金属锌（wZn≥99.95%）置于400mL烧杯中，加入20mL硝酸（1.1.5）完全溶解，取下用水洗表皿及杯壁，加热煮沸驱逐氮的氧化物。取下，冷至室温，移入1000mL容量瓶中，以水定容。此溶液1mL含1mg锌。

1.1.7锌标准溶液：移取2.00mL锌标准贮备溶液（1.1.6）于200mL容量瓶中，加入5mL盐酸（1.1.1）以水定容。此溶液1mL含10μg锌。

1.2 仪器

火焰原子吸收光谱仪（NOV AA350型），附锌空心阴极灯。

1.3 实验方法

分取一定量的锌标准溶液于100mL容量瓶中，加入盐酸（1.1.1）2mL，以水定容。于原子吸收光谱仪波长213.9nm处，选择氘灯背景校正，在空气-乙炔火焰中，以水调零，测量其吸光度。

1.4 工作曲线的绘制

分别移取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL锌标准溶液（1.1.7）于一组100mL容量瓶中，加入2mL盐酸（1.1.1），以水定容。以水调零，氘灯扣除背景，测量标准溶液系列的吸光度。减去“零”浓度溶液的吸光度，以锌质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

2 实验结果及讨论

2.1 溶样方法的选择

由于镍精矿中含有少量的二氧化硅，（对部分代表样品进行二氧化硅含量分析，二氧化硅含量为25%～75%），本实验采用以下2种处理方案进行对比分析：

方案1：称取0.2000g样品于玻璃烧杯中，加0.5g氟化氢铵，15mL盐酸，10mL硝酸，3mL高氯酸，加热溶解样品并蒸发至白烟冒尽。

方案2：称取0.2000g样品于聚四氟乙烯烧杯中，加入15mL盐酸，10mL硝酸，3mL高氯酸，5mL氢氟酸，加热溶解样品并蒸发至白烟冒尽。

两种样品分解方法均能完全打开样品，对锌的测定无影响，根据验证方提供的建议，本实验采用方案2进行分解样品。

2.2 原子吸收光谱仪工作条件的选择

2.2.1 乙炔流量的选择

固定单色器通带为0.2nm，灯电流3.0mA，燃烧器高度6mm，改变乙炔流量，考察标准系列的吸光度值变化，乙炔流量在45L/h～60L/h范围内，标准系列溶液的吸光度值无显著变化，本实验选择仪器推荐的燃气流量50L/h。

2.2.2 灯电流的选择

固定单色器通带为0.2nm，乙炔流量为50L/h，燃烧器高度6mm，改变灯电流，考察标准系列的吸光度值变化，实验数据表明，灯电流越小灵敏度越高，稳定性差。兼顾灵敏度和稳定性，为了选择合适的灯电流，本实验在2.0mA及3.0mA条件下，对0.3mg/L的锌标准溶液连续测定11次，相对标准偏差分别为1.30%和0.73%，因此，选择灯电流为3.0mA。

2.2.3 单色器通带的选择

固定灯电流3.0mA，乙炔流量50L/h，燃烧器高度6mm，改变单色器通带，考察标准系列的吸光度值变化，实验数据表明，单色器通带的增加，灵敏度略有降低，综合考虑灵敏度和样品中基体的情况，本实验选择单色器通带0.2nm。

2.2.4 燃烧器高度的选择

固定单色器通带0.2nm，乙炔流量50L/h，灯电流为3.0mA改变燃烧器高度，考察标准系列的吸光度值变化，随着燃烧器高度的增加，灵敏度略有降低， 但5mm～6mm之间变化不显著，本实验选择燃烧器高度为6mm。

2.2.5综合选择

综合以上各种因素，兼顾到仪器的灵敏度和稳定性两个方面，本实验选择仪器的工作条件如下：波长213.9nm、灯电流3.0mA、单色器通带0.2nm、燃烧器高度为6mm，燃气流量50L/h。

3 试样分析

3.1 拟订分析步骤

称取试样0.200g，精确至0.0001g，将试样置于200mL聚四氟乙烯烧杯中，加入10mL盐酸（1.1.1），5mL硝酸（1.1.2），2mL氢氟酸（1.1.4），3mL高氯酸（1.1.3），加热溶解，蒸至冒尽白烟，冷却，加入5mL盐酸（1+1），加热使盐类溶解，用水冲洗杯壁继续加热片刻，冷却，将试液移入100mL容量瓶中，以水定容。静置。随同试样做空白实验。

按表1规定分取适量试液置于100mL容量瓶中，加入4mL盐酸（1+1），以水定容。按照实验方法，在选定的工作条件下与标准溶液系列同步测定，减去空白值。根据工作曲线计算出试样中锌的含量。

3.2 样品加标回收实验

为了考察本方法的准确度，选择上述2批镍精矿样品加入不同的锌量，按拟订的分析步骤进行回收率实验，测定结果列于表2。

从上述样品加标实验可知，本实验选择的2批镍精矿中锌的回收率为97.6%～108.0%，可以满足镍精矿样品中锌的测定。

4 结论

由以上实验结果可以看出， 火焰原子吸收光谱法上直接测定镍精矿中0.005%～1.0%的锌是可行的， 样品测定的相对标准偏差在0.86%～3.94%之间，样品加标回收率在97.6%～108.0%之间。本方法结果准确度高、精密度好，满足分析要求。