張會芳

中化地質礦山總局地質研究院，河北 涿州，072754

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定磷礦中有效五氧化二磷

張會芳*

中化地質礦山總局地質研究院，河北 涿州，072754

利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜測定磷礦中的有效五氧化二磷，樣品采用檸檬酸浸提處理，干過濾，濾液引入電感耦合等離子體發(fā)射光譜測定。這種方法與傳統(tǒng)分光光度法測定有效五氧化二磷相比較，能很好的測定磷礦中有效五氧化二磷，相對標準偏差較低，結果準確。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜 磷礦 有效五氧化二磷

中國是世界上主要產磷國之一，磷礦資源豐富，分布廣泛，富礦少，貧礦多，礦石P2O5含量大于30%富礦較少，平均品位僅為16.5%，品位低于18%的儲量約占一半，因此測定磷礦中有效五氧化二磷是評價磷礦的一個重要指標。對有效五氧化二磷含量的測定，可以預測磷礦的工業(yè)開采價值，推測磷礦粉能否直接用作磷肥，因此具有重要的地質意義【1】。

傳統(tǒng)方法測定磷礦中有效五氧化二磷采用檸檬酸浸提干過濾后，分取部分濾液，用磷釩鉬黃光度法或磷鉬酸喹啉容量法測定五氧化二磷，其復雜的顯色、比色及人為條件控制過程帶來的不穩(wěn)定因素，不能很好的滿足于現代大批量快速高效測定樣品的需求。

隨著現代分析技術和自動化精密分析儀器的快速發(fā)展，實驗室具備了對待測元素進行快速和準確測定的能力，把電感耦合等離子體發(fā)射光譜用于磷礦中有效五氧化二磷的測定，比傳統(tǒng)的分光光度法【2】簡便快捷，適用于大批量樣品的測定。

本文磷礦中有效五氧化二磷的測定方法，采用有機酸提取過程與傳統(tǒng)的分光光度法相同，即以20g/L檸檬酸溶液提取，干過濾。然后取濾液引入電感耦合等離子體發(fā)射光譜測定溶液中五氧化二磷，得到樣品中的有效五氧化二磷含量。

1 實驗部分

1.1 儀器及工作參數

ICAP6300Radial全譜直讀等離子體發(fā)射光譜儀（美國Thermo Fisher公司）。

工作條件：射頻功率1150W，輔助氣（A r）流量1.0L/min，冷卻氣流量14.0 L/min，霧化器壓力0.2MPa，蠕動泵轉速50r/min，磷的長波曝光時間2s，短波曝光時間1s，進樣時間20s，觀測高度12mm【3】。

高純氬氣（純度大于99.99%）。

1.2 標準溶液和試劑

檸檬酸溶液：20g/L

五氧化二磷標準儲備溶液ρ（P2O5）=1.0mg/ml稱取1.9172g預先在110℃干燥2h的優(yōu)級純磷酸二氫鉀置于燒杯中，加水溶解，移入1000 ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻【4】。

標準溶液：五氧化二磷標準溶液 ρ（P2O5）=100μg/ml，ρ（P2O5）=80μg/ml、ρ（P2O5）=40μg/ml、ρ（P2O5）=20μg/ml，分取五氧化二磷標準儲備液移入容量瓶中，用20g/L檸檬酸溶液稀釋。

實驗室用水均為去離子水。

1.3 實驗方法

將磷礦樣品按要求加工為粒度-100目的試樣，準確稱取試樣1g（精確至0.0001g），置于干燥的 250ml錐形瓶中，用移液管加入 100.0ml 20g/L檸檬酸溶液，蓋上瓶塞，保持溶液溫度在（30±1）℃，震蕩浸提30min，取下，立即用慢速定量濾紙干過濾，用 50ml干燥小燒杯承接濾液，取濾液直接引入電感耦合等離子體發(fā)射光譜測定樣品中有效五氧化二磷的含量。

2 結果與討論

2.1 分析譜線的選擇

全譜分析譜線的選擇要綜合考慮元素的檢出限、共存元素干擾和該元素的線性范圍。通過對樣品溶液的光譜掃描，比較圖譜、背景輪廓和強度值，選擇出背景低、信噪比高干擾小的譜線作為待測元素的分析譜線。實驗選擇 P的譜線為P:214.914nm（圖1）。

圖1 譜線圖Fig.1 Ferquency graph

分取五氧化二磷標準儲備液移入容量瓶中，用20g/L檸檬酸溶液稀釋，五氧化二磷標準溶液如下：ρ（P2O5）=100μg/ml，ρ（P2O5）= 80μg/ml、ρ（P2O5）=40μg/ml、ρ（P2O5）=20μg/ml，在選定的儀器參數最佳化條件下繪制工作曲線（圖2）。

2.2 等離子發(fā)射光譜法測有效五氧化二磷的方法檢出限

按照實驗方法制備空白溶液，在選定的儀器參數最佳化條件下，空白溶液平行測定12次，按3倍標準偏差計算方法的檢出限，測定數據見下表 1，數據顯示檢出限結果滿足等離子發(fā)射光譜法測定有效磷的需要。

圖2 工作曲線Fig.2 Working curve

表1 方法檢出限Table 1 Method detection limit

2.3 測定方法的精密度

按照本方法實驗條件，選定一個樣品同時進行12份平行測定，測定結果見表2: 由表中數據表明，測定結果相對標準偏差和相對誤差較低，說明該方法具有較好的精密度。

表2 測定方法的精密度Table 2 The precision of determination method

2.4 測定方法的準確度

實驗抽取了 15件磷礦樣品用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法進行3次平行測定。實際樣品的測定，通過電感耦合等離子體發(fā)射光譜法與傳統(tǒng)分光光度法相對比，以傳統(tǒng)方法測得值作為標準值（表 3），結果顯示，與傳統(tǒng)方法測定結果相比，相對誤差較小，準確度高。

表3 兩種測定方法結果比較Table 3 Comparison of two methods for the determination results

2.5 討論

磷礦中有效五氧化二磷的測定值，主要取決于磷灰石晶格的物理化學性質，也與共生礦、試樣的粒度、溶劑及提取條件有關。按工業(yè)要求采用粒度為﹣100目的試樣進行分析，稱取試樣的質量和所加溶劑的濃度及用量均為固定量，不能任意改變【1】。本文有效五氧化二磷的提取與傳統(tǒng)光度法相同，即用20g/L檸檬酸溶液提取、干過濾，測定方法采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定，測定結果顯示，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法能很好的測定磷礦中有效磷。

3 結語

本方法采用檸檬酸浸提，電感耦合等離子體發(fā)射光譜測定，與傳統(tǒng)分光光度法相比較，此方法能很好的測定磷礦中有效磷，避免了復雜的顯色、比色及人為條件控制過程帶來的不穩(wěn)定因素，大批量檢測更顯優(yōu)勢，操作方便快捷，適合于大批量試樣的測定，實用性強，可用于實際操作。

1 中國科學院土壤研究所磷礦粉工作組.磷礦粉中有效磷的分析和檢定[J].土壤學報，1966，14（1）， 93～95

2 巖石礦物分析編委會．巖石礦物分析（第二分冊）[M]. 第四版．北京：地質出版社，2011：209～223

3 巖石礦物分析編委會．巖石礦物分析（第一分冊）[M]. 第四版．北京：地質出版社，2011：471～474

4 GB/T14506.9-93. 硅酸鹽巖石化學分析方法 五氧化二磷的測定

DETERMINATIONOF AVAILABLE PHOSPHORUS PENTOXIDEIN PHOSPHATE ROCKBY INDUCTIVELY COUPLED PLASMA ATOMIC EMISSION SPECTROMETRY

Zhang Huifang
Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ，Zhuozhou， Hebei， 072754， China

Determination of available P2O5 in phosphate ore with inductively coupled plasma atomic emission spectrometry .Pretreatment citric acid ex-traction，dry filtered，and the filtrate is determinate by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry，compared with the traditional method，this method can be a good way in determination of available P2O5in phosphate rock，by actual measurement sample，the relative standard deviation compared is low and result accurate.

Inductively coupled plasma atomic emission spectrometry， phosphatephosphate ore， effective phosphorus pentoxide

0657.3

A

1006–5296（2016）04–0246–04

張會芳（1984～），女，主要從事分析測試工作，工程師

2016-07-08；改回日期：2016-09-23