極譜法快速測定銦中的鋅

李菁菁 毛禹平

（昆明冶金研究院，昆明650031）

0 前言

銦渣（或粗銦）是鉛鋅冶煉及銦的提取過程中的冶金中間產(chǎn)物，其中有時還含有大量的鋅等有價元素，對鋅的回收及銦的純化，必然要對大量銦中的鋅進行分析檢測，目前分析高含量的鋅（＞1%）常用EDTA 滴定法［1－2］；低含量鋅（＜1%）可用原子吸收光譜法［3］或其它儀器分析法［4］。由于銦渣中的鋅含量通常還有X%～XX%，粗銦中的鋅含量一般在＜1%。為此必須尋找和研究一個既能測定高含量鋅，也能測定低含量鋅的分析方法。大量銦中滴定法測鋅，由于銦的干擾嚴(yán)重，雖經(jīng)繁瑣的預(yù)分離處理，結(jié)果也不好，為解決這一難題，研究了利用極譜法在理論上銦－鋅電位相隔較遠以及在 HClO4－H3PO4－抗壞血酸體系中，銦的極譜靈敏度極低，可不干擾鋅測定的優(yōu)勢，實驗擬定了不經(jīng)任何分離措施，便可測定大量銦中的鋅的方法，收到良好效果；方法已成功用于銦渣中大量鋅及粗銦中少量鋅的分析測定。

1 實驗部分

1.1 主要儀器及試劑

JP－303型極譜分析儀（成都儀器廠，三電極系統(tǒng)：滴汞電極、飽和甘汞電極、鉑電極）。

鋅標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液（1.0mg／mL）：用純金屬鋅（＞99.99%）以鹽酸溶解配制，鹽酸（5%）介質(zhì)，用時可根據(jù)需要逐級稀釋。

鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸、磷酸、抗壞血酸均為分析純，所有實驗用水為二次去離子水。

其它實驗所需的Cu，Pb，Cd，In標(biāo)準(zhǔn)溶液，也由相應(yīng)的純金屬用酸配制而成。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確吸取不同量的鋅標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液（含鋅為0.0，0.25……2.5，5.0，10.0，20.0，30.0mg）于100.0mL 容 量瓶 之 中，加 入 10.0mL HClO4，2.5mL H3PO4，用水稀釋至100.0mL刻度，蓋塞混勻，此為鋅系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。倒出少許溶液于50mL于小燒杯中，加入約10mg抗壞血酸，在選定的儀器工作條件下測試，實驗證明：鋅的質(zhì)量濃度在0～300.0μg／mL范圍內(nèi)與鋅的峰電流量呈正比。鋅的峰電位約為－950mV，鋅標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)＞0.999 8，檢出限為0.01μg／mL。

2 結(jié)果與討論

2.1 測定體系的選擇

文獻［5－6］報 道 了 在 HClO4－H3PO4－抗 壞 血 酸 體系中，可以反向極譜連測Zn，Pb，Cd，Cu四種元素，在此基礎(chǔ)上，通過實驗可知，當(dāng)有大量銦共存時，由于銦波的峰電位與鋅波的峰電位相距較遠：Ip（In）為－424mV，Ip（Zn）為－896mV，兩峰相隔480mV；而且在本測定體系中，反向極譜掃描測定，銦的靈敏度低，銦的含量在鋅的100倍以上都不干擾鋅的測定，所以不經(jīng)任何分離可直接測定鋅，圖1給出了銦波與鋅波的定性與定量關(guān)系極譜圖，說明銦波不會干擾鋅波的測定，為此，選用HClO4－H3PO4－抗壞血酸體系反向掃描測定大量銦中的鋅。

圖1 銦－鋅極譜波定性定量關(guān)系圖Figure 1 Qualitative and quantitative relationship for In－Zn polarographic waves.

2.2 儀器工作條件的選擇及共存干擾元素的消除

通常，我們選擇儀器的工作條件為：原點電位＋200mV，終止電位－1 048mV，掃描速度550mV／s，2階導(dǎo)數(shù)，反向掃描，滴示靜止時間3s，掃描次數(shù)1次，尋峰窗寬650mV，可連測Zn，Cd，Pb，Cu四種元素；若將儀器原點電位選為－800mV時，其它條件同上，此時In，Cd，Pb，Cu的波即被正移至示屏之外，不顯示了，見圖2。為此當(dāng)Cu，In，Pb，Cd波太高時，可將原點電位改變?yōu)椋?00mV，此時，便可只顯示鋅波，這樣也即可在大量Cu，In，Pb，Cu元素共存時，只測鋅；實驗證明，這些元素含量大于鋅含量100倍時，鋅的測定也不受影響，充分顯示了JP－303型極譜儀及多種參數(shù)可靈活調(diào)試的優(yōu)越性。其它干擾情況文獻［5］已述及，不在此復(fù)述。

圖2 Cd，In，Pb，Cu波正移出示屏后，鋅的極譜波圖Figure 2 Polarogrm of Zn after Cd，In，Pb and Cu waves were removed from display screen.

2.3 樣品分析步驟

稱取試樣（粒徑小于0.074mm）0.0X～0.X g（精確到0.000 1g）于250mL燒杯之中，加入10mL HCl，5～10滴 HF，蓋上表面皿，微熱溶解3～5min，取下，稍冷，又加入5mL HNO3，10.0mL HClO4，蓋上表面皿，繼續(xù)加熱溶解試樣，并蒸至冒HClO4煙；取下燒杯放冷，吹少許水，加入2.5mL H3PO4。并以水轉(zhuǎn)移入100.0mL容器瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，此為待測試樣母液，其鋅含量小于300μg／mL，即可倒出此母液少許于50mL小燒杯中，加入少許（約10mg）抗壞血酸，搖勻之后，在儀器選定的狀態(tài)下（原點電位：＋200mV，或－800mV均可）測定鋅的峰電流值；若母液中鋅濃度＞30μg／mL，可分取母液X mL于另一個100mL容量瓶中，并補加入10mL HClO4，2.5mL H3PO4，用水稀釋定容，混勻；再倒出少許試液于50mL小燒杯中，加少許抗壞血酸，如前測試，每批帶鋅系列標(biāo)準(zhǔn)溶液同時測定。按標(biāo)準(zhǔn)比較法計算樣品中鋅的含量，用本法分析的樣品及樣品加標(biāo)回收情況見表1。

表1 樣品中鋅的分析結(jié)果對照及加標(biāo)回收結(jié)果Table 1Sample analysis results with different contents of In and recovery test results（n＝5） ／%

3 結(jié)語

根據(jù)極譜學(xué)的基本原理：銦、鋅電位相距較遠；并在HClO4－H3PO4－抗壞血酸體系中反向極譜測定時，銦的靈敏度極低；以及利用智能化極譜儀（JP－303型）多項儀器工作條件參數(shù)可調(diào)的優(yōu)勢，選擇了儀器最佳狀態(tài)，研究并擬定了不經(jīng)分離，在大量銦共存時，高低含量鋅的快速測定方法，效果良好。

［1］丁愛梅，向德磊，任志滿.EDTA容量法測定冰銅中的鋅量［J］.中國無機分析化學(xué)，2013，3（增刊）：68－71.

［2］楊理勤，馮亮.EDTA滴定法連續(xù)測定鉛精礦中鉛和鋅［J］.中國無機分析化學(xué)，2013，3（2）：22－24.

［3］肖曉輝，彭海姣 .高溫灼燒除硫－火焰原子吸收光譜法連續(xù)測定硫精礦和硫渣中的銅、鎘、鉛、鋅［J］.中國無機分析化學(xué)，2013，3（增刊）：39－42.

［4］魏小平，梁青梅，李建平 .銻電極電位溶出法測定鋅、鎘、鉛［J］.中國無機分析化學(xué)，2011，1（4）：19－23.

［5］王志斌，毛禹平 .用JP－303型極譜儀測定礦石中銅鉛鎘鋅錫［J］.昆明理工大學(xué)學(xué)報：理工版，2007，32（4）：5－8.

［6］楊紅仙，張蕓，毛禹平 .極譜法一次連銅鉛鎘鋅4種元素［J］.云南冶金，2009，38（1）：59－61.