蘇瑜璽

(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局703隊(duì) 伊寧 835100)

1 引言

在酸性條件下，硼氫化鉀將三價(jià)的砷還原為砷化氫，由載氣氬氣載入石英原子化器中進(jìn)行原子化，基態(tài)原子在砷空心陰極燈的激發(fā)下被激發(fā)，激發(fā)原子在去激發(fā)的過(guò)程中產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的熒光，在其他條件不變下，原子熒光值與被測(cè)液中砷濃度成正比，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

三陽(yáng)礦業(yè)的礦石樣品，其編號(hào)為1400250、1400251、1400252、1400253。

2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器及主要試劑

主要儀器及試劑見(jiàn)表1、表2。實(shí)驗(yàn)用水均為二次蒸餾水，所用酸均為分析純，其他試劑均為分析純；玻璃儀器都用體積分?jǐn)?shù)為20%硝酸浸泡24 h以上，用水反復(fù)沖洗，最后用二次蒸餾水沖洗干凈。

表1 實(shí)驗(yàn)的主要儀器

表2 實(shí)驗(yàn)的主要試劑

2.3 實(shí)驗(yàn)所用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

砷單元素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 08611：標(biāo)準(zhǔn)值1 000 μg/mL，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院;國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSD-2a：水系沉淀物，物化探研究所。

2.4 實(shí)驗(yàn)步驟

2.4.1 砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

取6個(gè)100 mL容量瓶,分別準(zhǔn)確移取0.00、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00 mL的砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,再分別加硫脲-抗壞血酸溶液5 mL,用5%鹽酸定容,相當(dāng)于砷的濃度為0.00、10.00、20.00、50.00、100.00、200.00 μg/L

2.4.2 礦石樣品處理

礦石樣品先通過(guò)顎式破碎機(jī)進(jìn)行初步破碎，再將破碎后的礦石顆粒倒入對(duì)碾機(jī)，進(jìn)行二次粉碎。然后過(guò)篩得到直徑為0.9 mm的礦石粉。經(jīng)過(guò)縮分、盤磨、拌勻、縮分，得到均勻的礦石粉，再通過(guò)棒磨機(jī)進(jìn)一步細(xì)磨，最后得到分析的礦石粉。

用電子天平準(zhǔn)確稱取0.2500 g(精確到0.0001 g)樣品于25 mL的比色管中，用加液器準(zhǔn)確加入10 mL 1∶1的王水于比色管中并搖勻，放入電熱恒溫水浴鍋中水浴加熱1 h，每隔20 min搖晃一次使其充分溶解，水浴加熱完畢后冷卻至室溫，用蒸餾水定容至25 mL靜置，取其上清液于其他干凈的比色管中，加入5 mL硫脲-抗壞血酸溶液于比色管中，靜置溶液澄清后用原子熒光光度計(jì)測(cè)量砷含量。

2.4.3 儀器工作參數(shù)的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

表3 儀器的工作參數(shù)

3 結(jié)果與討論

3.1 儀器條件的優(yōu)化

燈電流過(guò)大，會(huì)發(fā)生自吸現(xiàn)象，而且噪聲也會(huì)增大，同時(shí)燈的壽命會(huì)縮短。因此本實(shí)驗(yàn)選取28 mA作為燈電流見(jiàn)表4。

表4 不同燈電流對(duì)應(yīng)的熒光值

3.2 硼氫化鉀百分含量的選擇

隨著硼氫化鉀百分含量增加,熒光值也迅速增加,當(dāng)硼氫化鉀溶液百分含量為0.2%，熒光值為最大。濃度再增大時(shí),由于反應(yīng)生成的氫氣量過(guò)大,從而稀釋了原子化器中砷原子的瞬時(shí)濃度而使熒光值減小，而且過(guò)多的氫氣也對(duì)石英原子化器中的氮?dú)溲娈a(chǎn)生影響,導(dǎo)致火焰不穩(wěn)定而使信號(hào)的重現(xiàn)性變差,儀器基線不平滑,火焰噪聲也明顯增大,信噪比也隨之降低。因此本實(shí)驗(yàn)選擇0.2%的硼氫化鉀溶液，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 不同硼氫化鉀百分含量對(duì)應(yīng)的熒光值

3.3 方法的精密度實(shí)驗(yàn)

用上述方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)空白溶液連續(xù)測(cè)定十一次來(lái)考察該方法的精密度。計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，其測(cè)定值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表6。

表6 方法精密度的測(cè)定結(jié)果

3.4 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確性,在以上的儀器條件下對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSD-2a中的砷進(jìn)行9次測(cè)定,結(jié)果取平均值,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表7.測(cè)定結(jié)果與其標(biāo)示值相符，結(jié)果表明：用該方法在測(cè)定礦石樣品的砷含量是準(zhǔn)確可靠的。

表7 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSD-2a的分析結(jié)果

3.5 礦石樣品的測(cè)定結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法對(duì)三陽(yáng) 礦 業(yè) 的 編 號(hào) 為 1400250、1400251、1400252、1400253礦石樣品中的砷進(jìn)行了分析測(cè)定，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行測(cè)定,其標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=166.96+23.91x，其線性相關(guān)系數(shù)R=0.9988。

用上述實(shí)驗(yàn)方法和儀器的最佳條件平行6次測(cè)定樣品，求出平均值及精密度，結(jié)果見(jiàn)表9。

表8 標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定結(jié)果

表9 HG一AFS法測(cè)定礦石樣品中砷含量的結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)對(duì)樣品進(jìn)行了加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)，即在樣品中加入一定量的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液,在儀器的最佳條件下進(jìn)行測(cè)定并求出加標(biāo)回收率，結(jié)果見(jiàn)表10所示：。

表10 樣品的加標(biāo)回收率

4 結(jié)論

本文采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定了礦石中的砷含量，并確定了儀器最佳測(cè)定條件，載流和還原劑的適宜濃度。

在最佳測(cè)量條件下，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定值在標(biāo)示值范圍內(nèi)。對(duì)三陽(yáng)礦業(yè)的礦石樣品砷含量測(cè)定的結(jié)果為：編號(hào)1400250為1.594 mg/kg；編號(hào)1400251為 2.070 mg/kg；編號(hào) 1400252 為 6.603 mg/kg；編號(hào)1400253為1.163 mg/kg，每個(gè)樣品測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差都小于2%，加標(biāo)回收率在95%到105%之間，結(jié)果表明用該方法測(cè)定結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度都很高，滿足分析要求。綜上所述，本實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便、檢出限低、靈敏度和準(zhǔn)確度高、數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好。

[1]雷美康，彭芳，祝子銅,等.氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定鎢礦石中的砷[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2012,29（6）：3653-3656.

[2]高健.氫化物原子熒光光度法檢測(cè)砷形態(tài)的研究[D].中國(guó)海洋大學(xué)，2010.

[3]趙雨峰，路巖.綠色食品基地土壤中砷含量的測(cè)定[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2010,30(2)：45-47.

[4]張利民.石膏和煅石膏中砷含量的測(cè)定[J].張家口醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002,19(3)：8-9.

[5]董志芳.螢石樣品中砷含量的測(cè)定[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，1991,8(5)：86-88.

[6]蔣孝雄.原子熒光光度計(jì)測(cè)砷檢出限測(cè)量結(jié)果的不確定度的分析[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2010,37(12)：56-57.

[7]孫晶，趙亮.原子熒光光度計(jì)測(cè)砷元素檢出限測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定[J].品牌與標(biāo)準(zhǔn)化，2012,12(12)：62-63.