酸溶解-EDTA滴定法測定鉛精礦中鉛的測定方法改進

張潤虎，李 理，寧門翠

(1.昆明冶金高等?？茖W校 化工學院，云南 昆明 650033；2．昆明冶金高等專科學校 環(huán)境工程學院，云南 昆明 650033)

酸溶解-EDTA滴定法是測定鉛精礦中鉛含量的一種比較成熟的方法。在一般情況下，EDTA能與多種金屬離子形成1∶1的易溶于水的螯合物[1-3]，因此，在實驗中如何有效地消除共存金屬離子的干擾，提高方法的選擇性，是此方法能否得到較準確分析結(jié)果的關(guān)鍵。已有研究表明，共存于試樣中的錫、銻、鉍、銅、鋇等金屬離子和有機物等，在一定條件下均可能對測定造成干擾[1-4]。本文針對酸溶解-EDTA滴定法測定鉛精礦中鉛的實驗過程中誤差的來源及其影響因素，從控制和減少共存元素干擾以及優(yōu)化試驗條件等方面入手，通過對照實驗進行分析和研究，對原有分析方法做了針對性改進。研究表明，改進后的分析方法，相對易于操作且分析結(jié)果可靠。

1 實驗部分

1.1 試劑

1.1.1 EDTA標準溶液(C=0.015 mol/L)

配制：稱取56 g EDTA溶于是500 mL燒杯中，用水加熱溶解，冷卻后移至10 L，搖勻。

標定：稱取0.1000 g金屬Pb(Pb含量>99.95%)于250 mL燒杯中，加入15 mL(1+3)硝酸，加熱溶解，繼續(xù)蒸至有鹽類析出，稍冷，加入15 mL(1+1)硫酸，加熱至冒煙。以下步驟同實驗方法。標定時加做空白試驗。

1.1.2 其它試劑

草酸；酒石酸；硫酸鉀；鹽酸：ρ=1.19 g/mL；硝酸：ρ=1.42 g/mL；氟化銨：飽和溶液；硫酸：(1+1)；硫酸：(2+98)；鹽酸-氫溴酸：(1+1)；硫酸洗液：2%；乙酸銨：40%；檸檬酸鈉溶液：250 g/L；二甲酚橙指示劑：0.5%；乙酸-乙酸銨緩沖溶液：稱取210 g乙酸銨溶于適量水，加入7 mL冰乙酸，用水稀釋至1 L，搖勻，此溶液pH值≈5.5～6。

1.2 實驗方法

準確稱取干燥的鉛精礦試樣0.2000～0.4000 g于300 mL燒杯中，加少量水潤濕，搖勻，0.5 mL加飽和氟化銨溶液，加15 mL鹽酸(ρ=1.19 g/mL)，蓋上表皿，加熱5～8 min后，加5 mL硝酸(ρ=1.42 g/mL)，加熱溶解并蒸至體積為1-2 mL，加入15mL(1+1)硫酸，繼續(xù)加熱至冒白煙，冷卻，加1～2 g草酸，加0.5～1 g酒石酸，再加1～1.5 g硫酸鉀，用約20 mL水吹洗表皿及燒杯壁，加熱水約60 mL(總體積為80 mL)，繼續(xù)加熱至沸騰約2～3 min，冷卻，加入5 mL乙醇，靜置半小時。用定量濾紙過濾，用2%硫酸洗濾紙7～8次(清洗至無鐵離子)。將濾紙撕碎，連同濾紙上截留的沉淀物一起置于原燒杯中，加35～40 mL乙酸-乙酸銨緩沖溶液，加熱至沸騰6～7 min，保持溫度約15 min后加水100 mL，冷卻至室溫，攪勻，加2 mL檸檬酸鈉溶液，加入2～3滴二甲酚橙指示劑，用0.015 mol/L的EDTA標準溶液滴定試樣溶液由紅紫色至亮黃色為終點。記錄滴定消耗EDTA標準溶液體積。按下式計算鉛的百分含量：

Pb% = c·V·20.72/m (%)

式中：c-EDTA標準溶液濃度，mol/L；V-滴定消耗EDTA標準溶液體積，mL；m-試樣稱取量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 與國標方法對照實驗

將5個不同鉛含量的鉛精礦試樣分別采用國標分析方法(酸溶解-EDTA滴定法)和本文改進方法進行鋅含量測定，測定結(jié)果如表1所示。

表1數(shù)據(jù)可知，改進方法與國標方法對同一試樣的測定結(jié)果間的偏差在方法的允許誤差范圍內(nèi)[5]。

表1 不同方法測定結(jié)果對照表Table 1 Comparison of results of different methods

2.2 加標回收實驗

在已知含量的鉛標準樣以及5個不同鉛含量的鉛精礦試樣中，分別加入鉛標準物質(zhì)100.0、80.00、60.00、40.00、20.00、10.00 mg，按照改進的分析方法對各組樣品中鉛含量進行測定，測定結(jié)果如表2所示。

由表2數(shù)據(jù)可知，采用改進方法測定試樣中鉛的含量，樣品加標回收率在99.65%～100.75%之間，測定結(jié)果較為可靠。

表2 加標回收實驗結(jié)果對照表Table 2 Comparison of standard sample recovery test results

2.3 方法影響因素分析

2.3.1 緩沖溶液用量

稱取相同量的4份含量為58.08%鉛標準樣，按照改進方法分別進行測定。實驗中，在4份試樣中分別加入不同量的乙酸-乙酸銨緩沖溶液，測定結(jié)果如表3所示。

由表3數(shù)據(jù)可知，當緩沖溶液加入量對測定結(jié)果準確度有一定的影響，在試驗條件下緩沖溶液加入量為35～40mL時，測定結(jié)果誤差較小。

2.3.2 指示劑用量

取4分鉛含量為30%的標準樣分別按照改進分析方法進行測定。在實驗中過程，4份試樣分別加入不同量的指示劑，鉛含量測定結(jié)果如表4所示。

表4 不同指示劑加入量測定結(jié)果Table 4 Determination results of different indicator dosage

二甲酚橙與金屬離子所生成配合物都是紅色，在pH值<5～6情況下使用，滴定終點由紅紫色變黃色。在pH值=5～6的條件下，用EDTA滴定Pb2+時，由于共存的Fe3+、Al3+、Ni2+、Cu2+等離子對指示劑有封閉作用[6]，所以，指示劑加入量過少，終點不易觀察；加入量過多也會造成終點突變不明顯，都會對終點判斷造成影響。從表4數(shù)據(jù)可知，當指示劑加入量過少時，終點判斷延后，造成測定結(jié)果偏大。指示劑加入量過多時，終點判斷提前提前，造成測定結(jié)果偏小。比較而言，當指示劑加入量為0.1 mL(2滴)時，終點判斷誤差較小。

2.3.3 其它影響因素

試樣中共存金屬離子(如錫、銻、鉍、銅、鋇等)、試樣組成(如:硫含量、二氧化硅含量和有機物含量等)以及試樣溶解、沉淀、分離和測定過程都是此類方法的影響因素[1-6]，在改進方法中已采取相應措施，控制和減少以上因素對分析過程和結(jié)果的影響，在此不作進一步討論。

3 結(jié)論

針對酸溶解-EDTA滴定法測定鉛精礦中鉛的實驗過程中誤差的來源及其影響因素，從控制和減少共存元素干擾以及優(yōu)化實驗條件等方面入手，對原有分析方法做了針對性改進。研究表明，緩沖溶液用量、指示劑用量、試樣中共存金屬離子及試樣組成等是方法的主要影響因素，改進后的分析方法，相對易于操作且分析結(jié)果可靠。改進方法與國標方法對相同試樣的測定結(jié)果偏差在允許誤差范圍內(nèi)，試樣加標回收率在99.65%～100.75%之間。