火焰原子吸收法連續(xù)測定土壤樣品中的銅_鉛_鋅_鈷_鎳(1)

1、第26卷第2期2010年4月有 色 礦 冶NON -FE RROU SM I N I NG AND METALLURGYV o. l 26. 2April 2010文章編號:1007-967X (2010 02-0058-03火焰原子吸收法連續(xù)測定土壤樣品中的銅、鉛、鋅、鈷、鎳王 微(遼寧有色地質(zhì)測試中心, 遼寧沈陽110121*摘 要:采用王水溶解土壤樣品, 用火焰原子吸收法連續(xù)測定銅、鉛、鋅、鈷、鎳五種元素, 對比了兩種消解體系, 優(yōu)化了鹽酸復(fù)溶體系, 優(yōu)化了儀器的使用條件, 方法檢出限為Cu 1. 14 g g -1、Pb 3. 14 g g -1、Zn 0. 50 g g -1、Co

2、0. 94 g g -1、N i 1. 10 g g -1。在加標(biāo)回收實驗中, 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2. 67%4. 04%(n=10, 方法回收率為92. 7%107. 3%。方法用于分析土壤樣品, 分析結(jié)果與推薦值相符, 可用于地質(zhì)實驗室對大量土壤樣品的檢測。關(guān)鍵詞:銅; 鉛; 鋅; 鈷; 鎳; 原子吸收光譜法; 王水中圖分類號:S153文獻標(biāo)識碼:A1. 3. 1 樣品的前處理將土壤樣品風(fēng)干、粉碎, 過100目篩。稱取經(jīng)過粉碎后的樣品0. 5000g 土壤樣品于100mL 燒杯中, 用少量水潤濕, 加入濃鹽酸15m L , 蓋上表面皿, 在電熱板上加熱溶解, 待硫化氫氣體逸出完后, 再加入5m

3、 L 硝酸, 繼續(xù)加熱, 待礦樣完全溶解后, 沖洗并移去表面皿, 蒸發(fā)至干。取下冷卻, 加入濃鹽酸5mL , 用水沖洗杯壁, 加熱至沸騰, 冷卻后移入50mL 容量瓶中, 用水稀釋到刻度, 搖勻, 澄清后與原子熒光同時測定。1. 3. 2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線用10%HC l 溶液將1. 000g L 各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級稀釋, 制成0. 05 g mL , 0. 10 g mL , 0. 20 g mL , 0. 30 g mL , 0. 40 g mL , 0. 50 g mL , 0. 60 g mL , 0. 70 g mL , 0. 80 g mL , 0. 90 g mL , 1. 00 g

4、 mL 的工作溶液。按照儀器的工作條件, 分別測定各標(biāo)準(zhǔn)溶液, 繪制工作曲線, 各元素回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表2。對空白溶液測定9次, 計算方法的檢出限(3S /N, 見表2。-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1隨著地質(zhì)調(diào)查工作的進一步深入, 對地質(zhì)實驗室的分析測試技術(shù)也相應(yīng)的提出了更準(zhǔn)、更快、更方便的要求。目前檢測銅鉛鋅鈷鎳一般采用微波消解等離子體原子發(fā)射光譜法12, 極譜法3等。本文以王水溶解樣品, 可直接測定五種元素, 方法簡單, 準(zhǔn)確, 火焰原子吸收光譜法因其靈敏度高, 精密度好, 線性范圍寬的優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用。1 實驗部分1. 1 儀器與試劑Z2300原子吸收光譜儀(日本日

5、立公司; AG135萬分之一電子天平(瑞士梅特勒 托利多公司;銅、鉛、鋅、鈷、鎳的便準(zhǔn)溶液:1. 000g /L;1 1王水:準(zhǔn)確移取500mL 亞沸水于1000mL 試劑瓶中, 加入375mL 的鹽酸和125m L 的硝酸, 混勻待用;實驗所用試劑均為優(yōu)級純, 水為亞沸水。1. 2 儀器測定條件通過實驗確定儀器的測定條件如表1。表1 各元素儀器條件T able 1 M easure m en t conditi on of ele m ent AA S元分析線燈電流光譜通帶空氣壓力乙炔流量燃燒器高積分時(I/mA3. 510. 05. 012. 510. 0( /nm 1. 30. 41.

6、30. 20. 2(kPa160160160160160(mL/m i n 度(mm 1. 07. 52. 27. 51. 87. 52. 07. 51. 87. 5間(s55555素( /nm Cu 324. 7Pb 247. 6Zn 213. 9Go 240. 7N i 232. 02 結(jié)果與討論2. 1 消解體系的選擇本文分別對兩種消解體系HC l-HNO 3(3 1 和H C l-HNO 3-H F -H C l O 4進行了研究和對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種體系中Cu 、Pb 、Zn 、Co 、N i 的測定結(jié)果與推薦值相符, 結(jié)果令人滿意。但是H C l-HNO 3-1. 3 實驗方法*收稿

7、日期:2008-12-17( , 女,第2期 王 微:火焰原子吸收法連續(xù)測定土壤樣品中的銅、鉛、鋅、鈷、鎳59HF-HC l O 4體系溶解樣品需要聚四氟乙烯坩堝, 實驗過程不僅比王水體系溶樣要慢, 且使用過的坩堝如果溫度控制不好很容易熔化, 且成本較王水體系高, 因此本文選用更簡便快捷的王水來消解樣品。表2 回歸方程及方法檢出限T ab le 2 R eg ressi on and de tecti on li m its o f the m ethod元素Cu Pb Zn Go N i0. 0. 0. 0. 0. 00000000000. 0. 0. 0. 0. 1010101010標(biāo)準(zhǔn)溶

8、液濃度( g 0. 200. 400. 200. 400. 200. 400. 200. 400. 200. 40mL -10. 600. 600. 600. 600. 600.0. 0. 0. 0. 80808080801. 1. 1. 1. 1. 0000000000線回歸方程檢出限( g g -1 A =0. 0243c+0. 000671. 14A =0. 0084c+0. 00273. 41A =0. 167c+0. 00980. 50A =0. 0378c+0. 00590. 94A =0. 0275c+0. 00411. 10相關(guān)系數(shù)0. 99990. 99990. 99940.

9、 99970. 99982. 2 酸度的選擇表3 不同體積鹽酸對吸光度的影響Tabl e 3 E ff ect of vo l u m e of hydrochl oric aci d on el e ment deter m i n ati on體積分?jǐn)?shù)Cu 吸Pb 光Zn 度GoN i0%0. 00470. 00680. 07800. 00770. 00442%0. 02760. 01940. 33310. 06210. 05235%0. 03700. 02240. 34750. 06270. 061410%0. 04150. 02750. 37940. 06240. 064115%0.

10、04210. 02870. 38340. 06270. 065520%0. 04150. 02880. 38360. 06250. 064125%0. 04180. 02910. 38200. 06370. 0624不大, 鉛的吸光度隨著流量的增大而緩慢增大, 在2. 2mL m i n 時達到最大值, 鋅的吸光度在2. 0mL m i n 時達到最大值, 鈷和鎳在1. 8mL m i n-1-1-1后曲線趨于平滑, 因此本文選用各元素的乙炔氣流-1-1量分別為銅:1. 0mL m i n 鉛:2. 2mL m i n 鋅:1. 8mL m i n 鈷:2. 0mL m i n 鎳:1. 8m

11、L m i n 。-1-1-1 在王水消解樣品以后, 加入一定體積的濃鹽酸復(fù)溶, 本實驗分別研究了加入鹽酸體積的不同對吸光度的影響, 結(jié)果如表3。從上表中可以看出, 如果不加鹽酸, 只用清水復(fù)溶, 各種元素幾乎完全沒有進入溶液中, 隨著鹽酸加入量的增大, 各元素的吸光度值明顯增大, 到加入5mL 鹽酸后時, 即體積分?jǐn)?shù)為10%, 吸光度值不再增大, 因此本文選用復(fù)溶鹽酸的體積為5mL 。2. 3 乙炔氣流量的影響從圖1中看出銅的吸光度隨乙炔氣流量的變化圖1 乙炔流量對吸光度的影響F i gure 1 The i m pact o f t he acety l ene fl ow to abso

12、rbance2. 4 標(biāo)準(zhǔn)樣品分析稱取0. 5000g 標(biāo)準(zhǔn)樣品, 按照實驗方法平行10次進行樣品處理與測定, 經(jīng)過計算, 實驗結(jié)果如表4。表4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定T able 4 A nalytical result of e le m ent i n reference m ate rials標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GB W -07402GB W -07404GB W -07408Cu 16. 3 0. 940. 0 3. 024. 3 1. 2Pb 20. 0 3. 058. 0 5. 021. 1 2. 0推薦值( g g -1Zn42. 0 3. 0210 1368. 0 4. 0Co 8. 7 0.

13、922. 0 2. 012. 7 1. 7N i 19. 4 1. 364. 0 5. 031. 5 1. 8Cu 17. 041. 224. 1本方法測定值( g g -1Pb Zn Co 20. 457. 220. 643. 121470. 48. 822. 012. 3N i 18. 763. 530. 9通過對三種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定, 發(fā)現(xiàn)經(jīng)過此方法溶解的樣品其測定值符合要求。表5 回收率實驗T ab le 5 R ecove ry test o f t he m e t hod元素Cu Pb Zn Go N i樣品樣品元素含量標(biāo)準(zhǔn)加入量測得總量RSD 回收率( g g -1 ( g g

14、-1 (% (% 30. 052. 63. 74107. 310. 010030. 050030. 010. 010. 010. 020. 619858. 5121157. 625. 216. 530. 63. 142. 6791. 097. 0名稱( g g -1土壤樣120. 4土壤樣2土壤樣1土壤樣2土壤樣1土壤樣2土壤樣1土壤樣2土壤樣1 11. 510128. 668829. 814. 75. 9119. 82. 5 方法的精密度和準(zhǔn)確度稱取0. 5000g 樣品, 按照實驗方法分析, 再準(zhǔn)確加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液, 進行回收率事實驗(n =10, 實驗結(jié)果如表5。參考文獻:1Ivo

15、Novoza m s ky , H an s J van der Lee , V i ct or J R H oub a . Sa m ple D i gesti on Procedures for Trace E l e m en t Det er m i nati onJ.M i k ro -ch i m A ct a , 1995, 119:183-189.2 陳 江, 姚玉鑫, 費 勇. 微波等離子體發(fā)射光譜和石墨爐原子吸收光譜法聯(lián)合測定土壤中多元素J.巖礦測試, 2009, 28(1.3 汪效祖, 張 榮, 劉建蘭. 純鋁中微量鈷鎳的極譜測定J.理化檢驗, 2003, 39(3.3.

16、 5499. 73. 74104. 64. 0492. 72. 76105. 03. 75105. 93. 44108. 0(下轉(zhuǎn)第57頁第2期 趙南南等:含酚硫酸鈉廢水處理設(shè)備的材質(zhì)選擇與腐蝕問題探討57鎳奧氏體不銹鋼, 鐵素體-奧氏體雙相鋼等; 消除焊件殘余應(yīng)力:采用消除應(yīng)力熱處理及由機械方法降低表面殘余應(yīng)力或造成壓應(yīng)力狀態(tài);對材料進行防腐蝕處理:通過電鍍、噴鍍、物理等方法, 用金屬或金屬覆蓋層將金屬與腐蝕介質(zhì)隔離; 改進部件及接頭設(shè)計:由于設(shè)計得不合理, 往往會形成較大的應(yīng)力集中或在制造中產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力, 這是產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的重要條件。2. 3. 4 焊接接頭的熱裂紋問題(1 焊接

17、熱裂紋產(chǎn)生的原因63 結(jié) 論通過上述分析, 對于硫酸鈉含酚硫酸鈉廢水處理過程中的腐蝕問題可通過選擇合理的材料、焊接技術(shù)以及工況條件進行控制。材料上不銹鋼304和316以及304L , 316L 的全面腐蝕速率表明是完全耐蝕材料, 但對于焊接點的腐蝕要求為避免晶間腐蝕和縫隙腐蝕采用低碳不銹鋼如304L 和316L 比較理想。其次對于焊接節(jié)點的焊接技術(shù)和節(jié)點的處理措施是必要的, 固熔處理技術(shù)是一個比較合適的選擇。工作條件的控制是進料的酸堿度的調(diào)整、工作的熱環(huán)境和以及固液分離等控制。參考文獻:1 張書杰. 生產(chǎn)無水硫酸鈉蒸發(fā)罐的腐蝕與防護探討J.山西化工, 1999(3:37-39.2 羅保發(fā), 羅

18、 震, 王 蕤, 馬迎兵, 步賢政. 低碳不銹鋼點焊接頭的耐腐蝕性能J.焊接技術(shù), 2008, (02:21-23. 3 徐曉燕. 18-8型奧氏體不銹鋼的焊接工藝J.石油化工應(yīng)用, 2007(2:78-80.4 吳 劍. 不銹鋼的腐蝕破壞與防蝕技術(shù)-(二 縫隙腐蝕J .腐蝕與防護, 1997(02:41-43.5 吳 劍. 不銹鋼的腐蝕破壞與防蝕技術(shù)(四 應(yīng)力腐蝕破裂J.腐蝕與防護, 1997(04:38-40.6 姬 晶. 奧氏體不銹鋼焊接性分析J.煤礦機械, 2008(7:85-86.奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱大約只有鋼的一半, 而線膨脹系數(shù)卻大得多, 所以焊后在接頭中會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力。而且奧氏

19、體鋼中合金元素多, 不僅硫、磷等雜質(zhì)與鐵形成低熔點的共晶、合金元素之間或與雜質(zhì)間作用也可形成低熔點化合物和共晶, 如N i S +N i 的熔點為644 。奧氏體鋼的結(jié)晶凝固區(qū)間大, 結(jié)晶時間長, 結(jié)晶方向性強, 所以雜質(zhì)偏析較嚴(yán)重。這些都是產(chǎn)生焊接熱裂紋的主要原因。(2 防止焊接熱裂紋的措施采用雙相組織焊縫:當(dāng)焊縫中有5%左右的鐵素體時, 可打亂奧氏體柱狀晶的方向;嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)硫、磷的含量;工藝上的措施:采用堿性焊條、小電流、快速焊, 防止產(chǎn)生熱裂紋。Z HAO N an -nan , WU X iang -pi n g , MA W ei(1. S chool of Che m ica

20、l Eng ineering, Dalian Universit y of Technology, D ali a n 116024, Ch i n a;2. X inlei C okery co . , ltd, Anyang 455000, Ch inaAbst ract :E vaporation recovery is the m ain treat m ent of w aste w ater containing excessive a m ount of sodium sulfate produced by che m i c al and m eta ll u rg ica l

21、 process . I n th is paper , it discussed the corrosion o fm ateria ls i n the trea-t m ent o fw aste w ater conta i n i n g sodiu m su lfate and hydroxybenzene fro m cok i n g and che m istry plants and proposed t h e v ital p laces the corrosi o n occurred at and the solution . K ey w ords :w aste

22、 w ater treat m en; t corr osion ; selection o fm ateria ls (上接第59頁Sel ection of Equi p m entM ateri a ls Applied i n the Treat m ent ofM i xedW aste water Contai ni ng Sodi u m Sulfate and Hydroxybenzene 121WANG W e i(Test C enter of L iaoning N on -F errous G eo logy Bureau, Shenyang 110121, ChinaAbst ract :F AAS w as app lied to t h e deter m i n ations o f copper , lead, zi n c , cobalt and n ickel i n so ilw it h aqua reg ia assisted sa m ple digestion . Two k i n ds of d