酸度对锂矿石中锂含量检测的影响

摘 要：本文旨在探讨不同酸度条件下对锂矿石中锂元素（Li）含量检测结果的影响。通过设计一系列实验，采用原子吸收光谱法（AAS），系统分析了盐酸、硫酸等不同种类及浓度溶液对锂元素（Li）含量检测的影响。本文还进一步讨论了酸度选择原则及其后续分析步骤的潜在影响，旨在为锂元素的精确测定提供理论和实践指导，为锂矿石的高效开发与利用提供科学依据。

关键词：酸度；锂含量检测；原子吸收分光谱法

1 前言

锂元素（Li），因其独特的物理和化学性质，在电池技术、陶瓷制造、医药及航空航天等多个领域展现出重要应用价值。精确测定锂含量对于确保产品质量和性能至关重要。在锂元素的分析检测中，原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）和电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）等技术被广泛采用。这些方法的准确性和可靠性，很大程度上受样品前处理过程中酸度的影响。本文旨在综述酸度对锂元素检测的影响关系，为锂元素的精确测定提供指导。

2酸度对锂元素（Li）检测的影响

实验团队在使用标准《YS/T 509.1-2008锂辉石、锂云母精矿化学分析方法 氧化锂、氧化钠、氧化钾量的测定 火焰原子吸收光谱法检测锂矿石中的锂含量》时，发现该标准文件在描述样品消解及定容稀释的步骤时，并未明确强调待测溶液的酸度与标准曲线的酸度保持一致。实验团队对此提出疑问，在实际操作中，如果待测样品溶液的酸度与标准溶液的酸度存在差异，这种不一致性是否有可能对锂元素的准确检测结果构成影响。

为验证此猜想，实验团队提出以下实验方案：（1）消解样品的酸种替换：将标准方法中用于消解样品的硫酸，替换为更易挥发的高氯酸。在沙浴条件下，将样品消解至白烟完全蒸发，尽可能消除高氯酸的酸度干扰。（2）溶解盐类酸种替换与定量控制：使用定量的盐酸替代标准方法中的硫酸，通过稍稍加热至盐类完全溶解后，装瓶并定容。（3）控制稀释酸度：在后续的溶液稀释步骤中，根据预设的稀释倍数补加盐酸，确保待测溶液的酸度与标准溶液保持一致，为锂元素检测提供一个更为可控的环境。

本实验所用仪器为安捷伦科技有限公司生产的型号为AA-240原子吸收光谱仪。

本实验采用钢研纳克检测技术股份有限公司国家钢铁材料测试中心 GSB G 62001-90 锂Li（0301）作为标准母液，分二次稀释配置成锂（Li）浓度为0.00mg/L、0.25 mg/L、0.50 mg/L、1.00mg/L、2.00 mg/L、3.00 mg/L、4.00 mg/L、5.00 mg/L的工作曲线，标液酸度为4% 盐酸。

实验团队分别对标准物质GBW 07733 锂辉石、锂矿石样品1、锂矿石样品2、锂矿石样品3四组样品进行测试。在标准曲线酸度不变的前提下，改变样品溶液酸度，在同一仪器上检测氧化锂（Li2O）含量，统计数据见表1。

在以上实验过程中，不同的酸度检测平行实验结果平行，数据稳定，没有出现因为酸度改变而数据离散程度变大的情况，在对标准物质GBW 07733锂辉石的氧化锂含量进行分析时，当酸度条件与预设的标准曲线相一致，测得的氧化锂含量为6.33%，标准值6.30%，结果在标准物质证书不确定度内，检测结果可靠。

当实验条件变化，酸度改变为2%盐酸时，标准物质GBW 07733锂辉石氧化锂的检测值跃升至6.87%，反之，当酸度升高至6%盐酸时，检测值则降至6.01%。这一系列结果揭示了酸度对检测精度的影响，酸度与标准曲线的偏离，无论是正向还是反向，都会造成检测值的波动。后续对三个样品的检测进一步印证了这一发现。在酸度低于标准曲线时，检测结果均表现出不同程度的偏高；而当酸度高于标准曲线时，检测值则普遍偏低，再次印证了酸度对检测结果的显著影响。

为了验证盐酸溶剂和硫酸溶剂体系的差异，实验团队采用锂矿石样品1，用硫酸进行实验，另外配置4%硫酸标准溶液曲线，实验结果与盐酸溶剂比较，统计数据见表2。

根据以上实验结果可知，酸度对锂含量的影响具有普适性。实验团队改用硫酸作为溶剂进行实验时，检测到的锂含量变化趋势与使用盐酸时相同，这表明，不同类型的酸在一定条件下对锂含量检测的影响是相似的。

实验团队配置一系列浓度为2 mg/L的标准溶液，分别调节溶液盐酸酸度为0.5%、1%、2%、4%、6%、8%、10%，采用酸度为盐酸4%的标准曲线，用原子吸收光谱仪（AAS）检测锂元素（Li）浓度，统计数据见表3。

根据实验结果绘制图1，由图1可见锂元素在原子吸收光谱仪中读数随酸度的增加而呈下降趋势，这表明，酸度的增加会减弱锂元素的检测信号，也直观体现了酸度一致在锂元素检测中的重要性。

3实验总结及建议

实验团队通过三组实验，论证了待测样品溶液的酸度与标准溶液的酸度存在差异时，检测结果随酸度的增加而降低，从而得出结论：在进行锂元素的化学分析时，应明确控制样品的酸度，以确保检测结果的准确性。为改善标准《YS/T 509.1-2008锂辉石、锂云母精矿化学分析方法 氧化锂、氧化钠、氧化钾量的测定 火焰原子吸收光谱法检测锂矿石中的锂含量》中，并未明确强调待测溶液的酸度与标准曲线的酸度保持一致这一微小不足。提出以下几点修改建议。

（1）将标准方法中用于消解样品的硫酸，替换为更易挥发的高氯酸。在沙浴条件下，将样品消解至白烟完全蒸发，尽可能消除高氯酸的酸度干扰。

（2）使用定量的盐酸替代标准方法中的硫酸，通过稍稍加热至盐类完全溶解后，装瓶并定容。

（3）在后续的溶液稀释步骤中，根据预设的稀释倍数补加盐酸，确保待测溶液的酸度与标准溶液保持一致。

综上所述，本文论述了锂元素检测中酸度的影响机制和实验数据分析，提出了优化检测条件的建议，旨在为锂元素的精确测定提供理论和实践指导。通过持续的科学研究和技术革新，锂元素的检测技术将更加精准、高效，为锂元素在各领域的应用提供强有力的支持。

参考文献

[1]YS/T 509.1-2008 .锂辉石、锂云母精矿化学分析方法 氧化锂、氧化钠、氧化钾量的测定 火焰原子吸收光谱法[S].2008.