DOC《碱熔-离子色谱法测定次氧化锌中的氯离子》

碱熔-离子色谱法测定次氧化锌中的氯离子 刘玮1 刘英2 阳兆鸿2 ( 1.

北京矿冶研究总院,北京 102600;

2. 桂林理工大学化学与生物工程学院,广西桂林541004 ) 摘要:建立了碱溶-离子色谱法测定次氧化锌中氯离子的分析方法.采用碳酸钠半熔-水浸出方法预处理样品,阳离子交换树脂去除重金属离子,以碳酸钠(2.5 mmol/L)和碳酸氢钠(3.5 mmol/L)混合溶液作为淋洗液,离子色谱法测定样品.方法的平均加标回收率是98.60%,检出限是0.015%.本方法灵敏度高,精密度好,预处理样品简单,易于操作,适合批量样品的测定. 关键词:碱熔 离子色谱 次氧化锌 氯离子 DETERMINATION OF CHLORIDE ION IN ZINC HYPOXIDE BY ION CHROMATOGRAPHY WITH ALKALI FUSION Liu Wei1 Liu Ying2 Yang Zhaohong2 (1. Sub-Institute of Analytical Chemistry,Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy,Beijing,102600;

2. College of Chemistry and Biology Engineering,Guilin University of Technology,Guilin ,Guang Xi 541004) ABSTRACT:An analytical method for the determination of chloride in Zinc hypoxide by using alkali fusion for sample preparation and ion chromatography was established. Using sodium carbonate semi molten-water leaching method of sample pretreatment, removal of heavy metals by cation exchange resin, sodium carbonate (2.5 mmol/L) and sodium bicarbonate (3.5 mmol/L) mixture solution as eluent, samples were determined by ion chromatography. The average recovery rate of the method is 98.60%, the detection limit is 0.015%. This method is of high sensitivity, good precision, the pretreatment of the sample is simple, easy to operate, and suitable for the determination of batch samples. KEYWORDS: alkali ;

ion chromatography ;

Zinc hypoxide ;

Chloride 氧化锌是一种重要的化工原料,广泛应用于多个行业.铅锌矿冶炼是将锌富集在渣中,然后用烟化炉处理炉渣,产出氧化锌或者次氧化锌.此外,湿法炼锌厂产出的浸出渣以及贫氧化锌矿经过回转窑烟化得到氧化锌或者次氧化锌.次氧化锌的主要成分是ZnO,只是品位一般为45%~65%.所谓"次"是指品位稍低.在我国广西、贵州、云南、湖南等地方产量较大,其用途主要是进一步加工电解锌或氧化锌[1-2]. 氧化锌或次氧化锌中氯的质量分数一般在0.2%~10%,氯若进入锌电解系统,对电锌的产量和品质都有显著的不良影响,使其产量降低,品质下降.特别是会使锌电解时使用的阴阳极板的消耗加剧,并且在电解时,产生大量的氯气,对生产现场操作人员的身体健康危害较大.因此,氧化锌或次氧化锌中氯离子含量的准确测定,对于控制锌电解系统氯离子的质量分数,在生产上采取有效措施具有指导意义[2-33-4]. 对于复杂基质氯离子的测定一直是个难题,特别是低含量氯离子的测定,都存在流程长,稳定性差,干扰多等问题.测定氯离子比较常用的方法有比浊法,电位滴定法,离子选择电极法,莫尔法等[4-75-8].离子色谱法是近年来测定阴离子的有效方法,其前处理手段多样,线性范围广,对于阴离子的分析有独特的优势[89-10]. 材料与方法 1.1仪器与试剂 1.1.1仪器 CIC-200型离子色谱仪(青岛盛翰技术有限公司).色谱柱:SH-AC-1(200mm*4.6mm ID) 阴离子分析柱.抑制器:SHY-2自再生抑制器.电导检测器.滤膜(0.45μm).2.0mL注射器.瓷坩埚(30mL).马弗炉. 1.1.2试剂 碳酸钠:优级纯,国药集团化学试剂有限公司.碳酸氢钠:优级纯,国药集团化学试剂有限公司.氯离子标准溶液:国家标准物质中心.溶液均用电阻率为18.2 mΩ*cm超纯水配制.717氢型阳离子交换树脂. 1.2色谱条件 色谱柱:SH-AC-1(200mm*4.6mm ID).柱温箱温度:25℃.淋洗液:碳酸钠(2.5 mmol/L)和碳酸氢钠(3.5 mmol/L)混合溶液.淋洗液流速:1.5 mL/min.进样体积:100μL.抑制器:SHY-2自再生抑制器,抑制器电流:75 mA.电导检测器. 1.3分析步骤 1.3.1样品制备 准确称取矿石样品(过120目筛)0.2g(精确到0.0001g),置于底部铺有一层约4mm厚的碳酸钠的瓷坩埚(30mL)中,混匀后再覆盖一层约3mm厚的碳酸钠,将瓷坩埚先放于马弗炉边缘数分钟,以除去水分,然后于750℃半熔1h. 取出冷却后,用高纯水溶解样品,经少量多次冲洗转移至100mL容量瓶中,定容,静置.分取5 mL上清液定容到25.00 mL比色管中,加入约2 g氢型阳离子交换树脂(717型),震荡交换,使溶液pH为6-7.随同样品做空白试验. 1.3.2 标准曲线的绘制 取氯离子标准溶液,稀释得到氯离子标准溶液系列,浓度分别为0.00,1.00,3.00,5.00,10.00,15.00 μg/mL mg/L.用2.0mL注射器由低浓度到高浓度依次进样,进行离子色谱测定,以浓度为横坐标,以峰面积为纵坐标绘制标准曲线. 1.3.3样品的测定 取处理好的上清液,经0.45 μm滤膜过滤后进入离子色谱仪,根据样品色谱峰面积大小计算其含量. 2结果 2.1标准曲线与检出限 在选定的色谱条件下,将配制好的标准溶液系列进样分析,以氯离子浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线.结果表明,氯离子浓度与峰面积呈良好的线性关系,相关系数为0.9992.回归方程:y=1.1*107x - 5.98.5*106.结果见图1. 图1 氯离子浓度与峰面积标准曲线图 Fig.1 The standard curves of Chloride ion concentration and peak area 按照实验方法测定10个试剂空白样品,计算空白样品的标准偏差是S空白=0.02 μg/mL,以空白样品的3倍为方法的检出限(μg/mL),测量浓度的标准偏差的十倍,并按照相应定容体积(100mL)和称样量(0.2000g)转换成固体的质量分数为方法的测定下限,方法检出限为0.06 μg/mL,方法测定下限为0.015%. 2.2方法的精密度 表1为实际样品氯离子的测量结果,其中每个样品均按照实验步骤重复测定7次,求出其平均值和相对标准偏差.三个样品分别平行测定7次的结果重复性良好,通过重复率检测. 表1 精密度实验 Table