鄧麗麗，楊鳳明

(中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司 大新錳礦分公司，廣西 大新 532315)

0 前 言

電解金屬錳由于它的純度高，雜質(zhì)少和低碳量，主要用于鋼鐵工業(yè)。錳在鋼中的作用主要表現(xiàn)在提高鋼的強(qiáng)度、硬度、彈性極限、耐磨主要用作特殊鋼和有色合金元素；而砷銻是鋼鐵材料中的有害因素，它們對(duì)鋼的強(qiáng)度、抗彎能力、延伸率及沖擊韌性均勻有不利的影響，因此要控制它們的含量，如何準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、快捷的測(cè)定它們含量以成為人們非常關(guān)注的問(wèn)題。

原子熒光光譜法(AFS)是利用基態(tài)原子吸收特定頻率的輻射而被激發(fā)、去激發(fā)后，發(fā)射出特征波長(zhǎng)的熒光，根據(jù)熒光的強(qiáng)度測(cè)定樣品中元素的含量。而氫化物發(fā)生—原子熒光光譜法(HG-AFS)在原子熒光光譜法中應(yīng)用最最廣泛[1]。HG-AFS由于具有所用儀器簡(jiǎn)單、分析速度快、靈敏度高、選擇性好、檢出限低及分析成本低等有優(yōu)點(diǎn)，以被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)樣品微量元素的測(cè)定[2-4]。本文通過(guò)一系列的研究和實(shí)驗(yàn)后，建立了HG-AFS測(cè)定金屬錳中砷、銻的含量的方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

砷(V)、銻(V)在鹽酸介質(zhì)中，被硫脲和抗環(huán)血酸還原為砷(Ⅲ)、銻(Ⅲ)，砷(Ⅲ)、銻(Ⅲ)被硼氫化鉀還原為砷化氫、銻化氫。以氬氣作載氣將砷化氫、銻化氫導(dǎo)入石英爐原子化器中進(jìn)行原子化，在特征光源激發(fā)下，產(chǎn)生原子熒光。在一定條件下，熒光強(qiáng)度與被測(cè)元素的濃度成正比，由此測(cè)定砷、銻的含量。

1.2 化學(xué)試劑

濃鹽酸；砷標(biāo)準(zhǔn)溶液1 000 μg/mL；銻標(biāo)準(zhǔn)溶液500 μg/mL；5%硫脲+5%抗壞血酸混合液；0.2%氫氧化鉀+2%硼氫化鉀混合液；(5+1)鹽酸+硝酸混合液；5%鹽酸；砷、銻標(biāo)準(zhǔn)溶液1 μg/mL：分別移取1 000 μg/mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1 mL、500 μg/mL銻標(biāo)準(zhǔn)溶液0.2 mL，置于100 mL容量瓶中，再加10 mL GR鹽酸，用水稀釋至刻度，混勻。

抗壞血酸、硼氫化鉀、氫氧化鉀為分析純，鹽酸、硝酸、硫脲為優(yōu)級(jí)純，實(shí)驗(yàn)用水為MILLIPORE MilliQ Advantage實(shí)驗(yàn)室超純水機(jī)制的水。

1.3 實(shí)驗(yàn)儀器

移液槍(梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司)；MILLIPORE MilliQ Advantage型純水機(jī)美國(guó)密理博(Millipore)公司；電子天平(梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司)；原子熒光光度計(jì)(北京科創(chuàng)海光儀器公司，AFS-3000)。

1.4 儀器工作條件

燈電流：砷燈60 mA；銻燈80 mA；光電倍增管負(fù)高壓300 V； 原子化器高度8 mm；載氣流量300 mL/min；屏蔽氣流量800 mL/min；測(cè)量方法：標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法；度數(shù)方式：峰面積；讀數(shù)時(shí)間11 s；延遲時(shí)間1 s；空白判別值5；標(biāo)準(zhǔn)單位μg/L。

1.5 實(shí)驗(yàn)步驟

稱(chēng)取試樣1 g，精確至0.000 1 g。將試樣置于250 mL燒杯中，加(5+1)鹽酸+硝酸混合液20 mL，低溫電熱板加熱至試料完全溶解，并蒸發(fā)至小體積，取下冷卻，加水少許，微熱溶解鹽類(lèi)，冷卻后過(guò)濾到100 mL容量瓶中，加5%硫脲+5%抗壞血酸混合液20 mL，加鹽酸10 mL，用水稀釋至刻度，混勻。采用原子熒光光度計(jì)，測(cè)量砷銻的熒光強(qiáng)度(以空白溶液作參比)。在工作曲線(xiàn)上查出被測(cè)元素的量。隨同試料做空白試驗(yàn)。

1.6 砷銻工作曲線(xiàn)的繪制

分別移取1ug/ml砷銻標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0，0.1，0.5，1.0，1.5，2.0 mL，置于一組100 mL容量瓶中，加5%硫脲+5%抗壞血酸混合液20 mL，加鹽酸10 mL，用水稀釋至刻度，搖勻，測(cè)量。測(cè)定得砷銻的標(biāo)準(zhǔn)樣系列，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)(見(jiàn)圖1～2)，得到的線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)為0.999 7、0.999 8，表明在0～25 μg/L濃度范圍內(nèi)線(xiàn)性良好。

圖1 砷標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

圖2 銻標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

2 結(jié)果計(jì)算

式中：m1為從曲線(xiàn)上查得的砷的量，μg;m為試樣的質(zhì)量，g。

式中：m1為從曲線(xiàn)上查得的砷的量，μg;m為試樣的質(zhì)量，g。

2.1 試樣檢測(cè)結(jié)果與回收率

準(zhǔn)確度是分析結(jié)果與真值符合的程度，是分析方法的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合指標(biāo)，決定著方法的可靠性?；厥章适窃u(píng)價(jià)方法準(zhǔn)確度的方法之一，證明一個(gè)方法的可靠性，其方法可靠范圍回收率為：90%～110%或95%～105%；因此我們做了回收率試驗(yàn)，其結(jié)果(見(jiàn)表1～2)。

表1 測(cè)定樣品及加標(biāo)回收率

表2 測(cè)定樣品及加標(biāo)回收率

從表1～2可以看出，其回收率在103%～109%之間，證明以上方法具有良好的可靠性。

2.2 分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)驗(yàn)

分別取5個(gè)100ml容量瓶，分別加入0.1，0.5，1.0，1.5，2.0 mL 1 μg/mL砷銻標(biāo)準(zhǔn)溶液，加5%硫脲+5%抗壞血酸混合液20 mL，加鹽酸10mL，定容，搖勻，在其他條件均相同情況下檢測(cè)，結(jié)果如表3～4。

表3 砷標(biāo)準(zhǔn)濃度與分析濃度對(duì)比分析

對(duì)5個(gè)標(biāo)樣進(jìn)行分析對(duì)比，從表3～4可以看出，測(cè)得的標(biāo)樣濃度跟實(shí)際濃度相接近，相對(duì)誤差在-5%～0%之間，證明了此方法可靠準(zhǔn)確。

表4 銻標(biāo)準(zhǔn)濃度與分析濃度對(duì)比分析

3 結(jié) 語(yǔ)

本工作建立了氫化物發(fā)生—原子熒光光譜法檢測(cè)金屬錳中的砷、銻的含量的方法，本方法操作簡(jiǎn)單、分析速度快，靈敏度高，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，可用于金屬錳中砷、銻的含量的檢測(cè)。