碘离子-甲基蓝缔合物光度法测定高盐溶液中痕量铜银镉锌

碘离子-甲基蓝缔合物光度法测定高盐溶液中痕量铜银镉锌 碘离子-甲基蓝缔合物光度法测定高盐溶液 中痕量铜银镉锌 第27卷第3期 2007年3月 冶金分析 MetallurgicalAnalysis Vo1.27,NO.3 March,2007 文章编号:1OOO一7571(2007)03—0075—03 甲苯浮选金属离子一碘离子一甲基蓝缔合物光度法 测定高盐溶液中痕量铜银镉锌 李春香,徐婉珍,李松田,闫永胜? (1.江苏大学化学化工学院,江苏镇江212013;2.河南平顶山学院化学系,河南平顶山467000) 摘要:在酸性条件下,利用金属离子,碘离子和亚甲蓝形成一种三元缔合物[MI+.]一[], 该缔合物极易溶于甲苯,通过N.能浮选于甲苯中,分光光度法测定,据此建立了复杂基质样 品中痕量重金属银,铜,镉,铅的检测新方法.考查了溶液PH值,KI和亚甲蓝溶液用量以及 有机溶剂等对浮选的影响,讨论了共存离子的干扰情况.Cu,Pb,Cd和Ag的检出限分别为 0.9,0.8,0.5和0.4ng/mL.本法用于高浓度盐溶液和工业硫酸样品中痕量Cu,Cd,Pb,Ag 的分析,实测样品的回收率为8O,93,相对偏差小于5. 关键词:溶剂浮选;分光光度法;痕量重金属;复杂样品 中图分类号:O657.31文献标识码:A 在高浓度盐溶液或酸溶液等试样中,由于基 质的影响使得其中痕量金属的检测十分困难.对 于一般溶液中痕量金属的检测,ICP—AES,ICP— MS和AAS是有效的方法.然而对于海水或工 业硫酸等试样中的痕量重金属检测,这些方法会 遇到很多困难.例如,海水中大量的盐会沉积在 火焰注射端口等部位,大量易离子化的元素如钠 的引入会降低装置的灵敏性.当用ICP—AES/ MS检测工业硫酸中痕量金属时,强酸基质会腐 蚀装置.因此很多新的分离富集技术被不断地应 用于复杂样品中痕量元素的检测过程,如螯合萃 取,流动注射,固相萃取,电沉积等.溶剂浮选技 术相对于液一液萃取有更多的优越性[1],本文研 究了由金属离子(Mn抖),碘离子(I,)和亚甲蓝形 成的三元缔合物[MI+]一[MB],用甲苯作溶剂 进行吸收,分光光度法测定痕量重金属Cu,Pb, Cd和Ag.结果明,Cu,Pb,Cd和Ag的检出限 分别为0.9,0.8,0.5和0.4ng/mL.本法用于高 浓度盐溶液和工业硫酸样品中痕量Cu,Pb,Cd和 Ag的检测,实测样品的回收率8O,93. 1实验部分 1.1主要仪器和试剂 WFX-IF2型分光光度计(北京瑞利分析仪器 厂);Ag,Cu,Cd,Pb空心阴极灯(北京分析仪器 厂);浮选装置(自制)[. Ag,Cu,Cd,Pb标准溶液:1.omg/L;KI溶 液:1.0mol/L;亚甲蓝溶液:10g/L;盐酸:6.0 mol/L;工业硫酸. 以上试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水. 1.2实验方法 将一系列不同体积的Ag,Cu,Cd,Pb标准溶 液分别加入250mL烧杯中,然后加入160mL 水,1.0mL6.0mol/LHC1,10mLKI溶液和0.5 mL亚甲蓝溶液.充分混合,静置2min后,将溶 液移人浮选器,加蒸馏水至200mL,加入5.0mL 甲苯,控制氮气流动速率25mL/min,浮选5 min,静置1min.用滴定管取甲苯溶液于1cm 收稿日期:2005—03—15 基金项目:科技部创新基金项目(O3C262132OO932),江苏大学高级人才基金 (04JDG017) 作者简介:李春香(1965一),女,副教授,长期从事分析化学及环境科学教学科研工 作 通讯联系人:闰永胜,男,博士,教授,Tel:0511—2125362,E-mail:yys@ujs.edu.cn. 第27卷第3期 2007年3月 冶金分析 MetallurgicalAnalysis Vo1.27,No.3 March,2007 比色皿中,以甲苯空白溶液为参比,于各种元素的 最佳波长(见表1)处测定吸光度. 2结果与讨论 2.1酸度的影响 按实验方法,试验了不同pH对浮选效率的 影响,以8~g/mL金属离子在甲苯中的吸收为基 准计算相对吸收值,见图1.当pH值从0.5增加 到1.5,4种元素浮选效率随之提高;当pH值大 于2.5,浮选效率开始下降;Cu浮选的pH范围最 宽,为pH1,4;Ag浮选的pH范围相对较小,为 pH1.5,2.5.结果显示,在pH1.5,2.5范围 内,Ag,Cu,Cd,Pb基本上都可以被全部浮选,本 方法选用最佳pH值为1.5. pH 图1pH对浮选效果的影响 Fig.1InfluenceofpHonflotation 2.2KI和亚甲蓝溶液的加入量 在一定浓度Ag,Cu,Cd,Pb离子的溶液中, 分别加入不同体积的KI和亚甲蓝溶液,按实验 方法测定其加入量的影响.结果表明,当加入 8.0,25mLKI溶液和0.3,0.8mL亚甲蓝溶 液,Ag,Cu,Cd,Pb富集因子可达到最大.如果 KI溶液和亚甲蓝溶液的加入量过多或过少都会 影响浮选效果.试验确定KI溶液和亚甲蓝溶液 的最佳用量分别为10mL和0.5mL. 2.3有机溶剂的选择 苯,甲苯,四氯化碳,1,2一二氯乙烷和乙醇等 有机溶剂都可以用于溶剂浮选,试验结果表明,甲 苯的吸收率最高,而四氯化碳,苯,1,2一二氯乙烷 和乙醇的相对吸收仅为甲苯的60,80,因此 本法选用甲苯做溶剂. 2.4工作曲线,线性范围,方法检出限及精密度 配制一系列含Ag,Cu,Cd,Pb标准溶液,按 实验方法测定吸光度,并用最小二乘法处理,得工 作曲线,线性范围,方法检出限,见表1. 2.5共存离子的影响 在选定实验条件下,对于0.200~g/mL的金 属溶液,相对误差?士5时,下列共存离子不干 扰测定(g/mL):C1一,sOj一,NOf,POi一,Br一 (1000);K+,Na+,Mg2+,Ni.+,Bi.+,Mn+, Co,Ac一,COj一,C1O,10{(500);SCN一, CN一,NO(100);Ca,Zn,Snor),Fe,Fe. (80);So;一(50);Hg,Cr.(30). 表1Ag.Cu.Cd.Pb的工作曲线及检出限 ble1Calibrationcurvesanddetectionlimits 3样品分析,镉和铅的含量并做加标回收实验'结果见 按照实验方法测定了人工海水和工业硫酸中 襄李春香等:金属离子一碘离子一甲基蓝缔合物甲苯溶剂浮选光度法测定高盐溶液中痕量铜银镉锌Vo1.27.No.3March,2007 参考文献 [1]张义民,曰永胜,陆晓华.N一苯浮选光度法测定天然 水中痕量硒的研究[J].冶金分析(MetallurgicalAnal— ysis),2002,22(3):13—15. [23同永胜,张国营,陆晓华.溶液浮选缔合物光度法测定 痕量硒[J].分析科学(JournalofAnalyticalSci— ence),2001,2O(5):56—58. [33闫永胜.溶剂浮选光度法测定痕量铜[J].分析试验室 (ChineseJournalofAnalysisLaboratory),1999,18 (3):93—95. [43闫永胜,陆晓华.溶剂浮选三元配合物光度法测定痕 量铅的研究[J].分析科学(JournalofAnalytical Science),2000,16(3):227—229. [53李松田,邢朝晖,闫永胜,等.气浮溶剂浮选光度法测 定食品中痕量S0;一的研究[J].理化检验:化学分册 (PhysicalTestingandChemicalAnalysis:PartB ChemicalAnalysis),2005,41(2):77—79. SpectrophotometricdeterminationoftraceCu,Ag,Pb,Cdin highsaltsampleswithtolueneflotationofmetal ions-iodineanion-methyrieneblueassociationcomplex LIChun—xiang,XUWan—zhen,LISong—tian',YANYong—sheng (1.ChemistryandChemicalEngineeringDepartmentofJiangsuUniversity,Zhenjiang212013; 2.ChemistryDepartmentofPingdingshanUniversity,Pingdingshan467000) Abstract:Aternaryassociationcomplex[-MI+1], [MB],whichwereformedbymetalsions(Mn.), iodineanion(I 一)andmethyleneblue(C16Hl8C1N3S?3H2O,MB),wasappliedintheprec0ncentrati0n oftraceheavymetals(i.e.Ag,Cu,Cd,Pb)incomplexmatrixsamples,suchashighsaltsolutionand commercialsulfuricacidbygasflotation.Theternaryassociationcomplexwasfloatedandabsorbedin— to5mLoftoluene,andthetoluenephasewasdirectlydeterminedbythespectrophotometry.Several parameters,includingflotationpH,volumeofKIandmethylenebluesolution,andselectionoforganic solventwerestudied.Thedetectionlimitswere0.9,0.8,0.5and0.4ng/mLforCu,Pb,CdandAg, respectively.Theinterferenceofcoexistentelementsinthedeterminationwerealsostudied.Thedevel— opedmethodwasappliedinthedeterminationoftraceCu,Pb,CdandAginartificialseawaterand commercialsulfuricacidsampleswiththeaveragerecoveriesfordeterminedmetalsof80, 93, RSDoflessthan5%.. Keywords:solventflotation;spectrophotometrytraceheavymetal;complexmatrixsample 一 77,