铜冶炼烟灰化学分析方法第2部分铅的测定Na2EDTA滴定法Word文件下载.docx

1、随同标定做空白试验。按式（1）计算Na2EDTA标准滴定溶液的实际浓度（mol/L）： （1）式中：c Na2EDTA标准滴定溶液的实际浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；0铅标准溶液的质量浓度，单位为毫克每毫升（mg/mL）；V1移取铅标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；V2标定铅标准溶液所消耗Na2EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；V0空白试验消耗的Na2EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）。207.2 铅的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）；取四次标定结果的平均值，结果保留4位有效数字。四次标定结果的极差值应不大于4.010-5mol/L，否则，重新标定。2.

2、1.18 铅标准贮存溶液A：称取1.000 0g金属铅（WPb99.99%）于250 ml烧杯中，加入20mL硝酸（1+4），盖上表面皿，置于电热板上，低温加热溶解至完全，煮沸驱除氮氧化物，取下，冷至室温。移入500mL容量瓶中，加入10mL硝酸（1+1），以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含2mg铅。2.1.19 铅标准贮存溶液B：称取5.000 0g金属铅（WPb99.99%）于250ml烧杯中，加入20mL硝酸（1+4），盖上表面皿，置于电热板上，低温加热溶解至完全，煮沸驱除氮氧化物，取下，冷至室温。移入 1000mL容量瓶中，加入20mL硝酸（1+1），以水稀释至刻度，混匀。此溶液1m

3、L含5mg铅。2.1.20 铅标准溶液：移取10.00mL铅标准贮存溶液（2.1.18），置于200mL容量瓶中，加入5 mL硝酸（1+1），以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含100g铅。2.1.21 二甲酚橙溶液（5g/L）。2.2 仪器设备原子吸收光谱仪，附铅空心阴极灯。在仪器最佳工作条件下，凡能达到下列指标者均可使用：特征浓度：在与测量试液的基体相一致的溶液中，铅的特征浓度应不大于0.5g/mL；精密度：用最高浓度的标准溶液测量10次吸光度，其标准偏差应不超过平均吸光度的1.0%；最低浓度的标准溶液（不是“零”浓度标准溶液）测量10次吸光度，其标准偏差应不超过最高浓度标准溶液平均吸光度

4、的0.5%；工作曲线线性：将工作曲线按浓度分成五段，最高段的吸光度差值与最低段的吸光度差值之比，应不小于0.7。二、试验方法移取适量铅标准贮存溶液（2.1.19）于300mL烧杯中，加入10mL盐酸（2.1.3），盖上表面皿，置于电热板上低温加热3min5min，取下，稍冷。加入10mL硝酸（2.1.4），于电热板上继续微沸溶解3min5min，取下，稍冷。加入5mL硫酸（2.1.5），于电热板上继续加热冒浓白烟，至试液体积约1mL左右,取下，冷却。沿杯壁加入50mL硫酸（2.1.10），煮沸3min5min，使可溶性盐类溶解，取下，流水冷却至室温，摇匀，静置1h以上。用倾泻法将沉淀全部转移至

5、慢速定量滤纸上，滤液用250mL烧杯承接。用硫酸（2.1.11）洗涤烧杯2次和沉淀数次，最后用水洗涤烧杯和沉淀各2次。保留滤液于250mL烧杯中，用原子吸收补正。用温水将沉淀连转入原烧杯中，加入30mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液（2.1.15），盖上表面皿低温煮沸，待硫酸铅完全溶解后，取下，将滤纸浸入溶液中，搅拌捣碎，置于电热板上继续煮沸3min5min，取下，冷却。洗涤表面皿及杯壁，用水稀释溶液体积至100mL左右，冷却。加入0.1g抗坏血酸（2.1.1）和2滴二甲酚橙溶液（2.1.21），搅匀，立即用乙二胺四乙酸二钠（Na2EDTA）标准滴定溶液（2.1.17）滴定溶液由红色转变为亮黄色即为终点

6、。原子吸收补正：加热保留的滤液和洗液至体积为100mL，加入10mL盐酸（2.1.8），冷却后溶液转入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。于原子吸收光谱仪波长283.3nm处，使用空气乙炔火焰，以水调零，测量试液的吸光度，减去随同试料的空白溶液的吸光度，从工作曲线上查出相应的铅的质量浓度。准确移取0mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL铅标准溶液（2.1.20）分别置于一组100mL容量瓶中，分别加入5mL盐酸（2.1.8）、5mL硫酸（2.1.9），用水稀释至刻度，混匀。在与测量试液相同条件下，测量系列铅标准溶液的吸光度，减去系列标准溶液中“零”浓

7、度溶液的吸光度，以铅的质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。三、结果与讨论3.1 溶样方法的选择试验 选取3#样品来做相关实验，通过4种不同的溶样方法进行比对，发现只有方法二才能把样品溶解完全，其他实验现象见表1：表1 试验方法的选择溶样方法方法一盐酸+硝酸+硫酸方法二氟化氢铵+盐酸+硝酸+硫酸方法三硝酸+硫酸方法四硝酸-氯酸钾饱和溶液+硫酸实验现象有少许黑色不溶物，硫酸铅沉淀泛黑样品溶解完全，硫酸铅沉淀颜色正常因此，本试验选择方法二，用0.2g氟化氢铵、盐酸、硝酸和硫酸来溶解样品。3.2 沉淀铅时酒石酸用量试验 按试验方法，加入表2所示的锑量，在硫酸铅沉淀时，随同加入酒石酸溶液（2

8、.1.13），并改变其用量，测定沉淀及滤液中铅含量，结果见表2。表2 沉淀铅时酒石酸用量试验Pb量（mg）加入锑量（mg）酒石酸加入量（mL）沉淀测得Pb量（mg）AAS测得Pb量（mg）总Pb量（mg）100.0020.0599.410.4299.8399.530.3599.881099.720.2899.710.34100.052099.810.1799.9899.770.1699.933099.610.2199.82100.07当含锑量高时，易水解夹杂于硫酸铅沉淀中且影响测定，可在酒石酸存在下沉淀硫酸铅，以消除其影响，由表2沉淀测得Pb量可看出，加入10mL酒石酸可以满足要求，本试验选择

9、加入10 mL酒石酸。3.3 沉淀时硫酸用量试验按试验方法进行测定，改变硫酸（2.1.10）的加入量进行沉淀，过滤，测定沉淀中铅含量，结果见表3。表3 沉淀铅时硫酸用量试验（n=3）硫酸加入量（ml）滤液测得Pb量（mg）15.0014.770.3015.070.3215.095014.660.5315.197514.510.7615.2712514.031.1515.1720013.501.6999.5099.450.4099.8599.240.6299.8698.821.0098.411.5099.9197.243.00100.24综合考虑沉淀和滤液中铅量，选择加入50mL（2.1.10）

10、的硫酸介质。3.4 沉淀条件试验按试验方法进行测定，在沉淀时分别进行加入10mL无水乙醇与不加无水乙醇试验，并改变放置的时间，测定沉淀中铅含量，结果见表4。表4 沉淀条件试验（n=3）加入Pb量（mg）沉淀时放置时间（h）沉淀时加10mL无水乙醇沉淀时不加无水乙醇沉淀中Pb量/mg1000.599.49099.223199.51299.372299.65999.355放置过夜99.75199.690由表4可见，流水冷却后，用硫酸和无水乙醇共同沉淀硫酸铅，静置1h，沉淀达到稳定。综合考虑，本方法选择沉淀时加10mL无水乙醇，静置1h。3.5 乙酸-乙酸钠缓冲溶液的用量试验按试验方法进行测定，改变

11、乙酸-乙酸钠缓冲溶液的用量，测定结果见表5。表5 乙酸-乙酸钠缓冲溶液的用量试验（n=3）乙酸-乙酸钠缓冲溶液加入量（mL）14.8515.0615.1015.027015.2815.2060.4293.1399.90100.10100.27由表5可见，当加入缓冲溶液30mL时，可以保证pH值在一个特定范围，保证结果正确可靠。当缓冲溶液加到70mL以上时，滴定终点不好观察，而只加10mL时，滴定时返色，结果偏低。因此，本方法选择加入缓冲溶液30mL。3.6 滤液中铅含量试验按试验方法进行测定，测定结果见表6。 表6 滤液的补正试验（n=3）14.5420.42814.9714.6120.488

12、14.6380.42214.5210.40914.9314.3890.56114.9599.6620.38899.7110.369100.0899.6310.389100.0299.490.4699.9599.5190.40199.92由表6可见，滤液中铅的含量最大值达可到0.561mg（相当于0.28%），故本文采用原子吸收光谱法补正滤液中铅量。3.7 氢溴酸用量试验按表7加入适量的砷、锑、锡，按试验方法进行测定，在硫酸冒烟时加入氢溴酸，并改变氢溴酸的用量，结果见表7。表7 氢溴酸的用量试验（n=3）加入铅量（mg）加入砷量（mg）加入锡量（mg）加入氢溴酸量（mL）50.0010.02ml

13、49.5690.5050.0720.0049.5260.3749.9030.0030.049.6110.3649.975ml49.42149.7249.77950.120.3949.9610ml49.46349.8349.8149.3580.47由表7可见，加入氢溴酸10mL时，均已除去大部分的砷、锑、锡，剩余量不干扰测定，为使反应完全，本方法选择分两次加氢溴酸，每次加5mL。3.8 干扰试验3.8.1 铋元素对测定铅含量的干扰试验 按试验方法进行操作，分别加入不同量的铋，对铋与硫酸铅共沉淀规律进行考察。测定结果见表8。 表8 铋元素对测定铅含量的干扰试验（n=3）加入不同量的铋标准溶液后测得

14、铅量1.00mg2.00mg4.00mg8.00mg14.9115.1115.2615.3850.0250.0151.5550.56100.30100.62100.43100.58由表8可知，当样品中铅的含量一定时，与硫酸铅共沉淀的铋量随铋含量的增加而增加，结果偏高。加入巯基乙酸为掩蔽剂，可使铋与其反应生成稳定络合物，从而消除其对铅测定时的干扰，分取10.00mL铅标准贮存溶液（2.1.19）于一组300mL烧杯中，按试验方法进行测定，在滴定时，分别加入不同量的巯基乙酸溶液，测定结果见表9。表9 巯基乙酸消除铋的干扰试验（n=3）Bi加入量（mg）巯基乙酸加入量（ml）测得Pb量（mg）50.

15、131.02.050.033.050.154.050.04由表9可见，铋干扰铅的测定可以用巯基乙酸来消除铋的干扰。实验过程发现，加入大于或等于3mL巯基乙酸时，溶液变浑浊，影响终点的观察，而加入0.5ml巯基乙酸达不到掩蔽效果，当加入1mL巯基乙酸时，掩蔽完全，故本方法选择加入12 ml巯基乙酸。3.8.2 锡元素对测定铅含量的干扰试验 按试验方法进行测定，分别加入不同量的锡，在硫酸冒烟时加入氢溴酸，并改变氢溴酸的用量，测定结果见表10。表10 锡元素对测定铅含量的干扰试验（n=3）Sn加入量（mg）HBr加入量（mL）5.0050.0810.0049.9299.6249.5549.8950.

16、09由表10可见，高含量的锡在溶解样品的过程中水解，影响铅含量的测定。当称取的试样中锡量大于10mg时，不加氢溴酸，干扰铅的测定。本方法用加氢溴酸加热挥发溴化锡的方法消除大部分的锡。3.8.3 锑元素对测定铅含量的干扰试验按试验方法进行测定，分别加入不同量的锑，在硫酸冒烟时加入氢溴酸，并改变氢溴酸的用量，测定结果见表11。表11 锑元素对测定铅含量的干扰试验（n=3）Sb加入量（mg）滤液中Sb量（mg）49.827.249.5010.849.3014.08.42.1由表11可见，高含量的锑在溶解样品的过程中水解，影响铅含量的测定。锑量大于15mg时，不加氢溴酸，干扰铅的测定。本方法采用加氢溴

17、酸加热挥发溴化锑的方法消除大部分的锑，剩余的锑采用加入酒石酸络合的方法消除。3.8.4 砷元素对测定铅含量的干扰试验按试验方法进行测定，分别加入不同量的砷，在硫酸冒烟时加入氢溴酸，并改变氢溴酸的用量，测定结果见表12。表12 砷元素对测定铅含量的干扰试验（n=3）As加入量（mg）49.6849.6049.6270.0049.8649.93 由表12可见，大量砷的存在对测定铅有影响。故本文采用加入10mL氢溴酸消除砷的干扰。3.8.5 铁元素对测定铅含量的干扰试验按试验方法进行测定，分别加入不同量的铁，测定结果见表13。表13 铁元素对测定铅含量的干扰试验（n=3）Pb加入量（mg）Fe加入量

18、（mg）抗坏血酸加入量（g）49.940.150.050.349.77200.00500.0049.40 大量铁的存在干扰铅的测定。由表13可见，对于铁的消除问题，在过滤时要用硫酸洗液洗至无铁离子存在，少量的铁在滴定时加抗坏血酸掩蔽。3.8.6 其余元素的混合干扰试验 根据前期对国内铜冶炼企业烟灰的调研（见附件1），烟灰中其余主要元素最高含量为：Cu：45%、Zn：25% 、Au：0.003%、Ag：0.045%、Cd：16.0%。分取10.00mL铅标准贮存溶液（3.1.20）于一组300mL烧杯中，分别加入上述元素的最大量，按试验方法进行测定，测定结果见表14。表14 其余主要元素的混合干扰试验（n=3）加入的干扰元素及量测得铅量Zn 50 mg 、Cu 90 mg、 MgO 10 mgAl 5 mg、CaO 10 mg、Cd 35 mg、In 2 mgNi 2 mg、Si 2 mg、Te 0.5 mg、Au 0.2 mg、Ag 0.2 m、Se 1 mg50.16由表14可见，按本试验方法进行，上述元素均不干扰测定。加入所有的主要共存元素，按照本文拟定的分析步骤进行测定，结果见表15。Ni 2 mg、Si 2 mg、Te 0.5 mg、Au 0.2 mg、Ag 0.2 m、Se1mg 、As10mg、Sb10mg、Bi10mg、Fe20mg、 Sn5mg表15 共存元素的