离子色谱法测定银精矿中氟和氯

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1、离子色谱法测定银精矿中氟和氯编制说明1前言根据《银精矿化学分析方法》行业标准制修订任务落实要求，我单位负责起草银精矿化学分析方法第16部分：氟量和氯量的测定-离子色谱法。试样先经过碳酸钠碱熔，再经硫酸蒸馏分解，其中的氟和氯随水蒸气逸出与样品分离，经吸收液吸收，用离子色谱法测定。我们主要研究了：样品预处理方法、色谱分析条件、方法线性范围、定量限、精密度和回收率等。该方法有较好的重现性和精密度，能实现氟、氯的同时测定。方法测定范围：氟（0.020%～1.0%）和氯（0.020%～0.50%）2试验部分2.1仪器与试剂883型离子色谱仪（瑞士万通）,配有MetrosepASupp5型阴离子分离

2、柱（4.0mm×150mm）和MetrosepASupp4/5Guard型保护柱（4.0mm×10mm）,化学抑制器,电导检测器；Milli-Q超纯水仪（美国密理博公司）；水蒸气蒸馏装置,实验室组装；高温炉。氟、氯离子标准溶液,质量浓度均为1000mg/L（国家标准物质研究中心）,碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、硫酸（优级纯、上海国药集团化学试剂有限公司）；超纯水,电阻率大于18.25μS/cm。2.2色谱分析条件柱温箱温度：30℃；淋洗液：3.2mmol/L碳酸钠和1.0mmol/L碳酸氢钠混合溶液；淋洗液流速：0.7mL/min；定量环体积：20µL。2.3测试方法2.3.1将试料放置于

3、预先铺有3g碳酸钠的30mL镍坩埚中，再覆盖2g碳酸钠，置于650℃的高温炉中熔融30min，取出冷却，备用。取400mL水于水蒸气蒸馏装置中的500mL蒸馏瓶中，并放入数粒玻璃珠，加热使水沸腾，备用。移取20mLNaOH溶液（3.1.8）于250mL接收瓶中作为接收液，备用。2.3.2将镍坩埚中的试料转移至预先放入数粒玻璃珠的250mL三口圆底烧瓶中，加入60mL硫酸溶液，连接水蒸气蒸馏装置进行蒸馏。加热使三口圆底烧瓶中溶液温度迅速上升至160℃～180℃。打开实验装置中止水阀，调节水蒸气流量和加热功率，将温度控制稳定在160℃～180℃，待接收瓶内液体体积至125mL左右时，取下接收

4、瓶，从打开止水阀到蒸馏完毕，整个蒸馏过程约30min左右。2.3.3将接收瓶内的溶液转移至250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，过0.22μm滤膜。用10mL注射器吸取上述溶液于自动进样器的样品瓶中，依次注入离子色谱仪中，记录色谱图。从标准工作曲线上查得试液中待测物的浓度。试液中待测物浓度的响应值应在标准曲线线性范围内，如果超出线性范围，则应进行适当稀释。2.3.4工作曲线绘制分别准确移取0.00mL、2.00mL、5.00mL混合标准溶液B（1mL含10μg氟、10μg氯）和1.00mL、5.00mL、10.00mL混合标准溶液A（1mL含100μg氟、100μg氯）置于一组100

5、mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，用离子色谱仪测定。以氟和氯的浓度（µg/mL）为横坐标，离子色谱峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，并计算线性回归方程。1——三口圆底烧瓶（250mL）；2——双口圆底烧瓶（500mL）；3——安全管；4——玻璃导管；5——温度计（300℃）；6——蒸馏头；7——直形冷凝管；8——尾接管；9——锥形接收瓶(250mL)；10——止水阀；11——加热套。图1水蒸气蒸馏装置示意图3结果与讨论3.1熔样方式的选择考虑借鉴GB/T3884.12-2010铜精矿中氟和氯含量测定标准，先采用直接硫酸分解样品后蒸馏的方法，氟、氯以氟化氢和氯化氢的形式随着水蒸气逸出与样品分

6、离，通过氢氧化钠吸收后，再离子色谱测定，即“直接采用酸溶解样品+水蒸气蒸馏”。在蒸馏过程中，一方面有大量的硫析出并伴有臭鸡蛋气味的硫化氢气体，另一方面圆底烧瓶明显残留矿样黑渣，溶解不够完全。由于以上原因，考虑在“酸溶+水蒸气蒸馏”之前采取“碱熔”方式，以更彻底的分解样品。选取（1）过氧化钠、（2）氢氧化钠、（3）碳酸钠三种不同熔剂先熔解样品，再水蒸气蒸馏，在蒸馏过程中，以上三种方式均没有臭鸡蛋气味的硫化氢，并且硫的析出不明显，主要因为在高温碱熔过程中样品中大部分的硫已被氧化，但采用（1）和（2）方式，测定结果均不平行，主要原因是采用过氧化钠或氢氧化钠熔融后样品粘坩锅较严重，造成样品损失，

7、且粘附情况有差别，测定结果的平行性较差；而采用碳酸钠碱熔后的样品，不粘锅，在转移至烧瓶的过程中几乎无损失，再进行硫酸蒸馏，圆底烧瓶内溶液呈清亮。综合以上现象，本标准采用碳酸钠熔融，在称量样品前在镍坩锅底部铺一层约3g碳酸钠，称量0.5g样品后，再平铺约2g碳酸钠，确保样品表面被碳酸钠覆盖。注：1每次使用镍坩埚以前，要用数克氢氧化钠在650℃熔融10min，用热水浸取后，后用水冲洗3次～5次，晾干备用。2所有玻璃器皿使用前均需用2mo