李風(fēng)琴（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局706隊　阿勒泰 836500）

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原子吸收分光光度法測定元素鈷、鎳

李風(fēng)琴
（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局706隊阿勒泰 836500）

摘要本方法用HCl、HNO3、HF、HClO4分解，制成HCl（1+24）溶液，將試液吸入空氣-乙炔火焰中，用AAS法測定Co和Ni的吸光度。常見共存元素不干擾Co、Ni的測定。本法適用于巖石礦物中ω（Co、Ni）/10-2=0.001～1的測定。

關(guān)鍵詞原子吸收分光光度空心陰極燈聚四氟乙烯

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.01.026

鎳是一種銀白色金屬，屬親鐵元素，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和延展性、難熔、在空氣中不氧化等特性。其主要用途是制造不銹鋼、高鎳合金等，廣泛用于飛機(jī)、雷達(dá)、導(dǎo)彈、原子反應(yīng)等軍工制造業(yè)。鎳通常形成二價和四價化合物。在水溶液中，Ni2+以水合離子［Ni（H2O）6］2+形式存在，因而十分穩(wěn)定，呈現(xiàn)亮綠色。鈷是一種銀白色磁性金屬，與鐵、鎳的性質(zhì)相似，稱為鐵系元素。在常溫下，致密金屬鈷在空氣和水中穩(wěn)定；高于300℃時，鈷在空氣中開始氧化。鈷是硬質(zhì)合金的黏合劑，鈷的氧化物是陶瓷制品的脫色劑和顏料。鈷礦石主要分析鈷和伴生有益、有害元素，對礦區(qū)進(jìn)行綜合評價，指導(dǎo)地質(zhì)勘查和工業(yè)利用。

1　主要試劑、儀器及工作條件

1.1試劑

⑴鈷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液∶稱取1.0000 g光譜純金屬鈷于燒杯中，加入20 mL HNO3（1+1），低溫加熱溶解，冷卻至室溫后移入1 000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此液含1 000 μg/mL的鈷。

⑵鎳標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液∶稱取1.0000 g光譜純金屬鎳于燒杯中，加入20 mL HNO3（1+1），低溫加熱溶解，冷卻至室溫后移入1 000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此液含1 000 μg/mL的鎳。

⑶鈷、鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液：移取計算量的鈷、鎳標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液，用（4+96）HCl逐級稀釋配制成50 μg/mL的鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液及100 μg/mL的鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液。

⑷工作曲線的配制：用現(xiàn)配制的ρ（Co）=50 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液移取計算量的1、3、5、10、15、20 mL于250 mL容量瓶中，加入10 mL HCl溶液用水稀釋至刻度，搖勻。此液分別為ρ（Co）=0.2 μg/mL、ρ（Co）=0.6 μg/ mL、ρ（Co）=1 μg/mL、ρ（Co）=2 μg/mL、ρ（Co）=3 μg/mL、ρ（Co）= 4 μg/mL的工作液。

⑸工作曲線的配制：用現(xiàn)配ρ（Ni）=200 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液移取計算量的2、4、6、8、10、20 mL于200 mL容量瓶中，加入8 mL HCl溶液用水稀釋至刻度，搖勻。此液分別為ρ（Ni）=2 μg/mL、ρ（Ni）=4 μg/mL、ρ（Ni）=6 μg/mL、ρ（Ni）=8 μg/mL ρ（Ni）=10 μg/mL、ρ（Ni）=20 μg/mL的工作液。

⑹鹽酸；硝酸；高氯酸；氫氟酸。

1.2儀器

WFX-120B原子吸收分光光度計。

1.3工作條件

工作條件見表1。

表1　工作條件

2　分析手續(xù)

準(zhǔn)確稱取0.1000 g試樣于聚四氟乙烯坩堝中，用少許水濕潤。加入5 mL氫氟酸15 mL鹽酸，低溫加熱10 min后，加入5 mL硝酸，繼續(xù)加熱至試樣分解并蒸至小體積，取下稍冷，加入2 mL高氯酸，再加熱至冒盡高氯酸白煙，取下冷卻，加入2 mL鹽酸及少量水后加熱溶解鹽類，定容到50 mL容量瓶中待測。隨樣品帶空白。

3　結(jié)果計算

式中，m1為從校準(zhǔn)曲線上所得待測溶液中所含元素的質(zhì)量，μg；m0為從校準(zhǔn)曲線上所得空白溶液中所含元素的質(zhì)量，μg；m為稱取試樣的質(zhì)量，g。

4　討論

4.1試劑的選擇

表2　氫氟酸體積對元素Co的影響

表3　氫氟酸體積對元素Ni的影響

標(biāo)準(zhǔn)特質(zhì)GBW07283中Co的含量為0.069%，其允許偏差YB應(yīng)小于5.91%，GBW07101中Ni的含量為0.25%，其允許偏差YB應(yīng)小于4.48%。由上表可看出，當(dāng)樣品分解時，加入不足5 mL的氫氟酸會造成結(jié)果偏低，而加入多于5 mL的量對于結(jié)果沒有明顯影響。因此在分解過程中為考慮樣品分解完全程度和分解成本選擇加入氫氟酸為5 mL。

4.2儀器條件的選擇

⑴燈電流∶小電流能得到較高的吸收靈敏度，但信噪比低、穩(wěn)定性差。使用較大電流可提高測定的穩(wěn)定性，但靈敏度降低。燈電流過大，燈內(nèi)氣體消耗快，燈的壽命縮短，且譜線輪廓變壞，光輸出也不穩(wěn)定，因此在選擇燈電流的時一般選擇為3 mA為宜。

⑵燃燒器高度：燃燒器高度影響測定靈敏度、穩(wěn)定性和干擾程度?；鹧嬷性用芏仁遣痪鶆虻?，應(yīng)使光源發(fā)出的光通過火焰原子密度最大的區(qū)域并且要消除干擾元素的影響。在火焰里，基態(tài)原子的分布隨火焰類型、燃燒狀態(tài)、元素性質(zhì)的不同而不同，隨火焰高度的變化而變化。

表4　燃燒器高度

通過上述實(shí)驗(yàn)，在同等條件下改變?nèi)紵鞲叨柔槍︹挕㈡噧煞N元素我們選用7 mm的高度測得相應(yīng)濃度的吸光值最穩(wěn)定、靈敏度最好。

（3）狹縫∶每一種元素都有它使用的通帶，一般元素的通帶為0.5～4 nm。在這個范圍內(nèi)可將共振線與非共振線分開。對譜線復(fù)雜的元素Co、Ni就需要小于0.2 nm的通帶，否則吸收曲線會彎曲或變平，而過小的光譜通帶可使光強(qiáng)求度減弱，降低信噪比，穩(wěn)定性差，為了測試結(jié)果穩(wěn)定，一般選用0.2 nm的狹縫。

4.3元素的干擾

原子吸收光譜法測定鈷時，大多數(shù)元素不干擾鈷的測定，僅大量鐵有分子吸收干擾，使鈷分析結(jié)果偏高，用氘燈或非吸收線扣除背景干擾，可取得滿意結(jié)果。

4.4樣品測定

⑴在選定的儀器條件下，用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定值，來討論方法的精密度，結(jié)果見表5。

表5　方法的精密度

⑵在樣品中加入不同含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用本方法測定回收率，根據(jù)測定結(jié)果的回收率測定分析方法的準(zhǔn)確度，測定結(jié)果見表6。

表6　方法的準(zhǔn)確度

5　結(jié)論

由以上數(shù)據(jù)可以看出，利用原子吸收分光光度計測定元素鈷、鎳精密度好，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均在5.3%以下，進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)表明回收率均在99.3%～101.0%之間。并且在輸入所配置標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)時，所得曲線的線性相關(guān)系數(shù)r值均在0.9998以上，因此該方法在測定鈷、鎳元素時，具有很高的應(yīng)用價值，既易操作又能達(dá)到地質(zhì)找礦工作的需要。

參考文獻(xiàn)

［1］巖石礦物分析.地質(zhì)出版社.

［2］有色地質(zhì)分析規(guī)程.中國有色金屬工業(yè)總公司地質(zhì)局.

［3］巖石和礦石分析.陜西科學(xué)技術(shù)出版社.

收稿：2015-11-25