赵志虎,梁玉霞,李 婷,于 静,赵婉莹
(甘肃省金昌市金川集团有限公司检测中心)
由于外购钴原料中含有镉,带入钴系统阴极液中使最终产出的电积钴的含镉量超标,影响钴产品质量,生产系统增加了除镉设备,对钴系统阴极液、除镉前液、除镉后液及解析液中的镉进行监测。镉的分析测定主要采用极谱法、分光光度法、共沉淀富集或树脂吸附-火焰原子吸收法[1-3]。这些分析方法步骤繁杂,操作时间冗长,不能够满足中间控制分析要求。本文通过研究钴系统物料中各种成份对镉测定的影响,建立了火焰原子吸收法直接测定镉的分析方法。该方法简单、快速,能准确监测钴系统各物料的镉量,有效地指导了生产。
(1)硝酸(1+1)。
(2)镉标准贮存溶液:称取1.0000g金属镉(w>99.95%)于1000mL烧杯中,加入20mL硝酸(1),低温加热溶解,取下冷却。移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含1mg镉。
(3)镉标准溶液:称取10.00mL镉标准贮存溶液(2)于1000mL容量瓶中,加入10mL硝酸(1),用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含0.01mg镉。
(1)普析通用TAS986原子吸收光谱仪工作条件,见表1。
表1 TAS986 原子吸收光谱仪工作条件
(2)特征浓度。特征浓度是能产生1%吸收(吸光度为0.0044)所需元素的质量浓度(mg/L),计算的方法是在绘制的工作曲线上,在吸光度0.1附近查得相当于吸光度改变量的质量浓度改变,通过试验中测得的工作曲线,计算出测定的特征浓度为:0.018mg/L。
(3)方法检出限。选取曲线第一点浓度,以其吸光度计算出测定镉元素的检出限为:0.0064mg/L。
(4)试验方法。①镉工作曲线的绘制。分别移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL镉标准溶液(3)于一组100mL容量瓶中,分别加入10mL硝酸(1),用水稀释至刻度,混匀。于原子吸收光谱仪波长228.0nm处测定吸光度,以镉量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。②分析步骤。准确移取一定量的样品于50mL容量瓶中,加入2mLHNO3(1),用水稀释至刻度,混匀。于原子吸收光谱仪,波长228.0nm处,以水清零,测定其吸光度,从工作曲线上计算出镉的浓度。
2.1.1 酸度对镉测定的影响
(1)盐酸。取不同量的镉标准溶液,加入不同浓度的盐酸(1+1)进行测定,结果见表2。
表2 不同盐酸浓度测得的吸光度
(2)硝酸。取不同量的镉标准溶液,加入不同浓度的硝酸(1)进行测定,结果见表3。
表3 不同硝酸浓度测得的吸光度
从表2、表3的酸度结果表明:在10%(V/V)以内的盐酸、硝酸对镉的测定均无影响,考虑到镉易溶于硝酸,故选择硝酸,测定酸度为2%(V/V)。
测定溶液中50g/L的氯离子,8g/L的硫酸根,25g/L的钴,0.2g/L的钠,0.1g/L的镍、铜、铁、铅、锌、钙、镁、锰,不干扰镉的测定。
对已知样品按试验方法进行11次测定,计算方法的精密度,测定结果见表4。
从表4可以看出,方法的精密度RSD在1.54%~3.12%之间,符合样品测定的要求。
为了进一步验证方法的可靠性,对样品进行了加标回收试验,测定结果见表5。
表5 方法的加标回收率试验
从表5加标回收试验结果可以看出,镉的回收率均在97.0%~105.9%之间,结果令人满意。
本文通过研究钴系统物料中各种成份对镉测定的影响,建立了简单、快速、准确直接测定镉的火焰原子吸收法分析方法。