试验报告 高铋铅中金和银含量的测定 火试金法.docx

1、粗锌化学分析方法镉量的测定火焰原子吸收光谱法试 验 报 告1 实验部分1.1 仪器及试剂原子吸收光谱仪（GBC Savant AA 型原子吸收光谱仪） ，附镉空心阴极灯。除非另有说明，分析中仅使用确认为优级纯的试剂，所用水均为蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。1.1.1 盐酸（1.19g/mL） 。1.1.2 硝酸（1.42g/mL） 。1.1.3 盐酸（1+1） 。1.1.4 硝酸（1+1） 。1.1.5 王水（1+1） 。1.1.6 镉标准贮存溶液：称取 1.0000g 金属镉（w Cd99.995%）置于 400mL 烧杯中，加入 50mL 硝酸（1.1.4）加热至溶解完全，取下冷却至室温

2、，移入 1000mL 容量瓶中，补加 50mL 硝酸（1.1.4） ，用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1mL 含 1 mg 镉。1.1.7 镉标准溶液 1：移取 5.00mL 镉标准贮存溶液（1.1.6）置于 250mL 容量瓶中，加入 12.5mL 硝酸（1.1.2） ，用水稀释至刻度，混匀，此溶液 1mL 含 20g 镉。1.1.8 镉标准溶液 2：移取 10.00mL 镉标准贮存溶液（1.1.6）置于 100mL 容量瓶中，加入 5mL 硝酸（1.1.2） ，用水稀释至刻度，混匀，此溶液 1mL 含 100g 镉。1.1.9 锌标准溶液：200mg/mL。1.1.10 铅标准溶液，10mg

3、/mL；铁、铜标准溶液， 5mg/mL；砷、锑、锡、锗、铟标准溶液，1mg/mL。1.2 实验方法1.2.1 试样的分解及测定按 表 1 称 取 适 量 样 品 （精确至 0.0001g） ，于 250mL 烧 杯 中 ， 加入 20mL 硝酸（1.1.4） ，低温加热至样品完全溶解（若样品浑浊或有不溶渣，加 15mL 盐酸（1.1.1） ） ，用水冲洗杯壁，取下冷至室温，移入 100mL 容量瓶，用水稀释至刻度，混匀。按 表 1 分 取 试 液 并补加硝酸（1.1.4）于 100mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。前三个梯度用曲线 1，后两个梯度用曲线 2。 随同试料做空白试验。表 1 试

4、 料 量 、 分 取 体 积 及 补 加 盐 酸 量wCd/% 试料量/g 分取体积/mL 补 加 硝 酸 体 积 /mL0.00100.010 1.00 - -0.0100.050 1.00 20.00 8.00.0500.20 0.50 10.00 9.00.201.00 0.50 10.00 9.01.002.00 0.50 5.00 9.5于 原 子 吸 收 光 谱 仪 波 长 228.8nm 处 ， 用 空 气 -乙 炔 火 焰 ， 以 水 调 零 ， 采 用 扣 除 背 景 方 式 测 量 试液 及 随 同 试 料 空 白 溶 液 的 吸 光 度 。 从 工 作 曲 线 上 查 得

5、 相 应 的 镉 的 质 量 浓 度 。1.2.2 工 作 曲 线 的 配 制由 于 镉 的 灵 敏 度 比 较 高 ， 且 粗 锌 中 镉 的 含 量 范 围 跨 度 比 较 大 ， 在 保 证 稳 定 性 和 线 性 前 提 下 ， 根据 仪 器 的 性 能 ， 通 过 转 角 30实 现 较 高 含 量 镉 的 测 定 ， 以 减 小 稀 释 误 差 。曲 线 1： 移 取 0mL、 1.00mL、 2.00mL、 3.00mL、 4.00mL、 5.00mL 镉 标 准 溶 液 1（ 1.1.7） 于一 组 100mL 容 量 瓶 中 ， 加 入 10mL 硝 酸 （ 1.1.4） ，

6、 用 水 稀 释 至 刻 度 ， 混 匀 。曲 线 2： 移 取 0mL、 1.00mL、 2.00mL、 3.00mL、 4.00mL、 5.00mL 镉 标 准 溶 液 2（ 1.1.8） 于一 组 100mL 容 量 瓶 中 ， 加 入 10mL 硝 酸 （ 1.1.4） ， 用 水 稀 释 至 刻 度 ， 混 匀 。使 用 空 气 -乙 炔 火 焰 ， 于 原 子 吸 收 光 谱 仪 波 长 228.8nm 处 ， 以 水 调 零 。 采 用 氘 灯 扣 除 背 景 方式 测 量 系 列 标 准 溶 液 的 吸 光 度 ， 减 去 系 列 标 准 溶 液 中 “零 浓 度 ”溶 液 的

7、 吸 光 度 ， 以 镉 的 质 量 浓 度 为横 坐 标 ， 吸 光 度 为 纵 坐 标 ， 绘 制 工 作 曲 线 。1.2.3 分析结果的计算镉量以镉的质量分数 wCd 计，数值以% 表示，按公式（1）计算：（1）0)(1620Cd Vm式 中 ：自 工 作 曲 线 上 查 得 的 测 定 试 液 中 镉 的 质 量 浓 度 ， 单 位 为 微 克 每 毫 升 （ g/mL） ；0自 工 作 曲 线 上 查 得 的 空 白 溶 液 中 镉 的 质 量 浓 度 ， 单 位 为 微 克 每 毫 升 （ g/mL） ；V试 液 总 体 积 ， 单 位 为 毫 升 （ mL） ；V1分 取 试

8、液 体 积 ， 单 位 为 毫 升 （ mL） ；V2测 定 试 液 的 体 积 ， 单 位 为 毫 升 （ mL） ；m试 料 的 质 量 ， 单 位 为 克 （ g） ；计 算 结 果 表 示 到 小 数 点 后 两 位 ； 小 于 0.10%时 ， 表 示 到 小 数 点 后 三 位 ； 小 于 0.010%时 ， 表 示到 小 数 点 后 四 位 。2 实验结果及讨论2.1 原子吸收光谱仪工作条件的选择分取一定量的镉标准溶液于 100mL 容量瓶中，加入 10mL 硝酸（1+1 ） ，以水定容。于原子吸收光谱仪波长 228.8nm 处，在空气 -乙炔火焰中，以水调零，测量其吸光度。2.

9、1.1 灯电流的选择固定狭缝宽度 0.20nm、乙炔流量 1.300L/min，燃烧头高度 5mm，改变灯电流，测量吸光度，结果见表 2。表 2 灯电流的选择灯电流，mA 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.50.600g/mL 锌吸光度， A 0.239 0.209 0.181 0.153 0.136 0.123RSD，% 0.95 0.80 0.21 0.54 1.06 0.62从表 2 可知，灯电流越小，吸光度越高，这是因为灯电流小，灯发射的谱线的多普勒变宽和自吸收效应减小，元素灯发射线半宽变窄，吸收灵敏度增高。但是灯电流太小，元素灯放电不稳，当使用较低的灯电流时，为了保证必要的

10、信号输出，则需增加负高压，这将引起噪声增加，使信噪比变坏，读数不稳定，测定精密度变差。从三次平行测定的结果看，灯电流为 2.0mA 时，读数比较稳定，所以选择灯电流为 2.0mA。2.1.2 狭缝宽度的选择固定灯电流 2.0mA、乙炔流量 1.300L/min，燃烧头高度 5mm，改变狭缝宽度，测量吸光值，结果见表 3。表 3 狭缝宽度的选择狭缝宽度，mm 0.10 0.20 0.30 0.40 0.500.600g/mL 镉吸光度，A 0.184 0.183 0.180 0.180 0.182由表 3 可以看出：狭缝宽度为 0.100.50nm 时，吸光度变化不大，实验选择狭缝宽度为 0.2

11、nm。2.1.3 乙炔流量的选择固定灯电流为 2.0mA，狭缝为 0.20nm，工作头高度 5mm，改变乙炔流量，测量吸光值，结果见表 4。表 4 乙炔流量的选择乙炔流量，L/min 1.100 1.200 1.300 1.400 1.5000.600g/mL 镉吸光度，A 0.185 0.182 0.183 0.175 0.169RSD，% 0.58 0.49 0.23 0.99 0.40由表 4 可以看出，乙炔流量为 1.1001.300L/min 时，吸光度变化不大，乙炔流量为 1.300L/min 时，读数比较稳定，选择乙炔流量为 1.300L/min。2.1.4 燃烧头高度选择固定狭

12、缝宽度 0.20nm，乙炔流量 1.300L/min，灯电流为 2.0mA，改变燃烧头高度，结果见表 5。表 5 燃烧头高度的选择燃烧头高度，mm 3 4 5 6 70.600g/mL 锌吸光度，A 0.182 0.181 0.183 0.181 0.183RSD， % 0.80 1.11 0.32 0.72 1.12由表 5 可以看出：工作头高度选择 37mm，对吸光度影响不大，工作头高度为 5mm 时，读数比较稳定，实验选择燃烧头高度为 5mm。2.1.5 综合选择通过上述实验，确定镉测定的最佳仪器条件，结果见表 6。表 6 最佳仪器条件元素 波长（nm） 灯电流（mA） 乙炔流量(L/m

13、in) 狭缝宽度（nm） 燃烧头高度 （mm）Cd 228.8 2.0 1.300 0.20 52.2 仪器的综合性能在选定的最佳工作条件下，测定系列镉标准溶液的吸光度，结果见表 7。表 7 工作曲线测定结果Cd，g/mL 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000吸光度，A 0.00140.0026 0.06220.0638 0.12330.12470.18220.18340.18440.24010.24170.24220.29720.29850.2993平均吸光度， 0.002 0.063 0.124 0.183 0.241 0.298标准偏差 S 0.0005

14、2 0.00042 0.00048 0.00079 0.00057 0.00074Cd，g/mL 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000吸光度，A 0.00030.0017 0.04280.0432 0.08460.0854 0.12530.12670.16320.16460.16520.20120.20260.2032根据表 7 计算仪器的性能如下：2.2.1 工作曲线线性工作曲线 1 线性方程式为：y=3.3186x；线性相关系数：R 2=0.9994工作曲线 2 线性方程式为：y=24.395x；线性相关系数：R 2=0.99922.2.2 方法的特征浓度

15、在最佳工作条件下，曲线 1 镉的特征浓度： =0.015g/mL/1%Abs。标准曲线按浓AC04.度等分成五段，最高浓度标准溶液（1.0g/mL ）与次高浓度标准溶液（0.8g/mL ）吸光度的差值为0.057 等于次低浓度标准溶液（0.2g/mL ）与最低浓度标准溶液（0.0g/mL ）吸光度差值 0.061 的 0.93倍。在最佳工作条件下，曲线 2 镉的特征浓度： =0.11g/mL/1%Abs。标准曲线按浓度AC04.等分成五段，最高浓度标准溶液（5.0g/mL ）与次高浓度标准溶液（4.0g/mL ）吸光度的差值为 0.038等于次低浓度标准溶液（1.0g/mL ）与最低浓度标准溶

16、液（ 0.0g/mL）吸光度差值 0.041 的 0.93 倍。2.2.3 最小稳定性曲线 1：最高浓度标准溶液与最低浓度标准溶液各测量 10 次吸光度，其标准偏差相对于最高浓度平均吸光度， A0.001 0.042 0.084 0.126 0.164 0.202标准偏差 S 0.00048 0.00042 0.00052 0.00048 0.00067 0.00067标准溶液平均吸光度的 0.25%和 0.14%。 曲线 2：最高浓度标准溶液与最低浓度标准溶液各测量 10 次吸光度，其标准偏差相对于最高浓度标准溶液平均吸光度的 0.33%和 0.21%。 2.2.4 方法的检出限（曲线 1）

17、对样品空白试液测定 11 次，其测定浓度值分别为：0.009、0.009、0.009、0.004、0.002、0.004、0.004、0.006、0.005、0.003、0.003，计算得 为0.0026g/mL。检出限 D.L=3=0.0078g/mL 2.3 溶样方法的选择对粗锌样品 1-6 号，加入不同的酸进行溶解，按照实验方法测定镉的含量。表 8 溶样方式对结果的影响1-5 号 6 号溶样方式反应情况 反应情况20mL 盐酸（1+1 ） 反应速度较慢，溶解完全 反应速度较慢，少量不溶渣 20mL 硝酸（1+1 ） 反应速度较快，溶解完全 反应速度较快，样品浑浊 20mL 王水（1+1

18、） 反应速度剧烈，溶解完全 反应速度剧烈，样品清亮 先加 20mL 硝酸（1+1） ，再加 15mL 盐酸 反应速速较快，溶解完全 反应速度较快，样品清亮 结果表明，四种溶样方式对镉的测定基本无影响。样品 6 在溶样的过程中有浑浊的现象，加15mL 盐酸能使样品清亮。实验选择使用硝酸（1+1 ）溶样，若样品有浑浊或溶解不完全的情况，加15mL 盐酸进行溶样。 （注：样品 1-5 号测定的酸度不分取的大概是 5%的硝酸介质，分取的按表 1 进行补加酸，最后测定的介质大概也是 5%的硝酸介质。样品 6 在分取之前的酸度大概是 20%的王水介质，分取后按表 1 补加酸，最后测定的介质大概是 5%硝酸

19、 +0.75%盐酸介质。 ）2.4 介质和酸度的选择移 取 镉 标 准 溶 液 1（ 1.1.7） 1.00、 5.00mL、 取 镉 标 准 溶 液 2（ 1.1.8） 5.00mL 于 一 系 列 100mL容 量 瓶 中 ， 分 别 加 入 不 同 体 积 的 盐 酸 、 硝 酸 、 王 水 ， 稀 释 至 刻 度 ， 摇 匀 。 在 选 定 的 仪 器 工 作 条 件测 定 镉 的 吸 光 度 ， 结 果 见 表 9。 表 9 介 质 和 酸 度 对 测 定 的 影 响Cd 测 定 吸 光 度 0.2g/mL 1.0g/mL 5.0g/mL2% 0.064 0.297 0.2045%

20、0.064 0.298 0.20110% 0.062 0.298 0.203盐 酸15% 0.063 0.297 0.2032% 0.062 0.299 0.2035% 0.063 0.298 0.20210% 0.064 0.299 0.204硝 酸15% 0.062 0.297 0.2022% 0.064 0.297 0.2025% 0.063 0.298 0.20110% 0.062 0.299 0.203王 水15% 0.063 0.298 0.20120% 0.064 0.297 0.202由 表 9 试 验 结 果 表 明 ： 在 盐 酸 、 硝 酸 介 质 中 ， 215%的 酸

21、 度 范 围 内 ， 在 王 水 介 质 中 ， 2%20%的酸 度 范 围 内 ， 测 定 镉 结 果 基 本 一 致 ， 本 实 验 采 用 溶 样 的 硝 酸 介 质 ， 测 定 酸 度 为 5%。2.5 共存元素干扰实验2.5.1 基体元素干扰及消除在不同浓度的镉标准溶液中加入基体元素 Zn（1.1.9）5mL， 选择氘灯扣除背景及不扣背景的条件下进行测定，测定结果如下：表 10 基体干扰及消除浓度 /g/mL 0.100 0.200 0.600 1.000 2.000扣除背景 /g/mL 0.106 0.196 0.599 1.002 2.010不扣背景 /g/mL 0.118 0.

22、214 0.602 1.010 1.990结果表明，不扣除背景会对低浓度镉的测定造成影响，实验选择氘灯扣除背景。分 别 移 取 0mL、 1.00mL、 2.00mL、 3.00mL、 4.00mL、 5.00mL 镉 标 准 溶 液 1（ 1.1.7） 于 两 组100mL 容 量 瓶 中 ， 加 入 10mL 硝 酸 （ 1.1.4） ， 其 中 一 组 加 入 锌 标 准 溶 液 5mL（ 1.1.9） ， 用 水 稀 释 至刻 度 ， 混 匀 。 使 用 空 气 -乙 炔 火 焰 ， 于 原 子 吸 收 光 谱 仪 波 长 228.8nm 处 ， 以 水 调 零 。 采 用 氘 灯 扣

23、除 背 景 方 式 和 不 扣 背 景 的 方 式 分 别 测 量 系 列 标 准 溶 液 的 吸 光 度 。 结 果 表 明 ， 加 入 锌 基 体 以 后 ， 选择 氘 灯 扣 背 景 的 吸 光 度 值 和 不 加 锌 基 体 氘 灯 扣 背 景 的 吸 光 度 值 基 本 一 致 ， 不 扣 背 景 的 整 体 吸 光 度值 变 低 ， 实 验 选 择 标 准 曲 线 不 加 锌 基 体 扣 背 景 。表 11 基 体 对 标 准 曲 线 的 影 响Cd，g/mL 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000不加锌基扣背景吸光度， A 0.002 0.063

24、0.124 0.183 0.241 0.298加锌基扣背景吸光度，A 0.003 0.062 0.122 0.180 0.240 0.295加锌基不扣背景吸光度， A 0.003 0.049 0.095 0.138 0.184 0.2272.5.2 其它共存元素干扰粗锌中除了锌的含量在 90%以上，还含有铅、铁、铜、砷、锑、锡、锗和铟等元素，为了准确测定粗锌中的镉，本实验按照其它元素的测定范围加入了最大量的共存元素，对0.10g/mL、0.60g/mL、2.00g/mL 的镉标准溶液进行测定，实验结果见表 12。表 12 各共存元素对镉的干扰共存元素 无 Pb Cu Fe As Sb Sn Ge In共存