張 萍
(自貢硬質(zhì)合金有限責任公司,四川 自貢 643011)
文獻[1]報道ICP-MS測定As大多采用與碰撞反應(yīng)池技術(shù)或與氫化物發(fā)生法聯(lián)用的方式,用ICP-AES多重譜線擬合法測定鉬原料及鉬制品中的As至今未見相關(guān)的報道。本文通過建立有效的多譜擬合(MSF)模型,直接使用砷228.812nm 的分析譜線,而不受鉬基體的干擾,成功的實現(xiàn)了鉬原料中砷的快速測定。
(1)美國PE公司Optima7000型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(簡稱ICP);
(2)電子天平,d=0.1mg;(3)可控溫電爐,2KW。
(1)過氧化氫30% 優(yōu)級純;
(2)氨水優(yōu)級純;
(3)檸檬酸50%(500g檸檬酸用純水稀釋至1000ml,用玻璃棒攪拌溶解完全,混勻);
(4)硝酸1+1 優(yōu)級純;
(5)高純?nèi)趸f;
(6)As標準貯存溶液:1mg/ml,直接購買。
(7)As標準溶液(20ug/mL):分別移取20.00mLAs標準溶液(1mg/mL),置于1000mL容量瓶中,用去離子水稀釋至刻度,混勻,轉(zhuǎn)移至1000mL塑料試劑瓶中儲存,備用。
三氧化鉬稱取1.5000g±0.0001g(鉬酸銨稱取1.8000g±0.0001g)試樣,置于一組200ml燒杯中加入適量去離子水潤濕試樣,緩慢加入5ml濃氨水,置于電爐上低溫加熱溶解,溶解完全后。取下,稍冷,加入3ml雙氧水,繼續(xù)加熱至冒大泡。取下稍冷,加入2ml檸檬酸,2ml硝酸。加熱煮沸1-2min。取下,冷至室溫。
鉬粉及鉬制品準確稱取1.0000g±0.0001g試樣,置于一組200ml燒杯中加入適量去離子水潤濕試樣,緩慢加入10ml雙氧水,置于電爐上低溫加熱溶解,溶解完全后。取下,稍冷,加入2ml氨水,繼續(xù)加熱至冒大泡。取下稍冷,加入2ml檸檬酸,2ml硝酸。加熱煮沸1-2min。取下,冷至室溫。
在ICP發(fā)射光譜中,高頻功率、載氣流量和觀測高度是主要影響儀器性能的分析因素,適當?shù)膬?yōu)化這些分析參數(shù)是可以提高儀器的分析性能。選擇太高的高頻功率不利于儀器的使用壽命,實驗選擇高頻功率推薦1350W,載氣流量在0.8L/min-0.9L/min時元素信噪比最大,故選擇0.8L/min。
在觀測高度15mm時As元素的發(fā)射強度及信噪比較高,故選擇觀測高度為15mm。As的最佳靈敏線189.04nm,次靈敏線193.76nm。都在紫外區(qū),當使用低于200nm波長分析前,ICPAES必須提前用高純氮氣吹掃光學室和光學通道4h以上,從而增加了分析時間和成本。實驗證明As228.812nm處通過MSF校正系數(shù)能得到滿意的測定結(jié)果。
表1 最佳工作參數(shù)
準確稱取高純?nèi)趸f1.5000g±0.0001g,置于一組200ml燒杯中加入適量去離子水潤濕試樣,緩慢加入5ml濃氨水,置于電爐上低溫加熱溶解,溶解完全后。取下,稍冷,加入3ml雙氧水,繼續(xù)加熱至冒大泡。取下稍冷,加入2ml檸檬酸,2ml硝酸。加熱煮沸1-2min。取下,冷至室溫,待用。分別移取(0、0.5、1.5、2.5、5、10)ml的As(20ug/ml)標準溶液于一組100ml容量瓶中,將三氧化鉬底液轉(zhuǎn)入容量瓶中,用去離子水稀釋至刻度。搖勻。此標準As分別為0ug/100ml,10ug/100ml,25ug/100ml,50ug/100ml,100ug/100ml,200ug/100ml。
本文采用PE公司專有的多重譜線擬合(MSF)校正方法,它是一種建立在化學計量學基礎(chǔ)上的校正技術(shù),它預(yù)先在一定的波長范圍內(nèi)計算出干擾元素、分析元素或空白溶劑各自所有譜線的多元線性方程,該方程只與譜線的形狀有關(guān),而與其強度無關(guān)。通過已建立的多元線性方程,把待測譜線從干擾譜線、背景中分離出來,成為較為單純的檢測譜線,然后建成一個MSF文件。
當測定樣品過程中需要MSF校正干擾時,則調(diào)用所建立的MSF文件用掃描法依次測定標準系列和樣品溶液,直接測得的數(shù)據(jù)已經(jīng)是MSF校正后的數(shù)據(jù)。從而獲得較為準確的結(jié)果。MSF法的應(yīng)用不僅能提高分析的準確度,還改善了方法的檢出限和分析的精密度。未使用MSF模型的譜圖和使用了MSF模型的譜圖對比,未使用MSF模型的譜圖可以看出嚴重的譜線重疊。使用了MSF模型的把待測譜線從干擾譜線、背景中分離出來,成為較為單純的檢測譜線。儀器根據(jù)已經(jīng)建立的MSF模型擬合,分離出了As228.812nm譜線峰型,消除了鉬基體對As譜線峰型的影響。從而得到正確的分析結(jié)果。
準確稱取高純?nèi)趸f1.5000g±0.0001g,置于一組200ml燒杯中加入適量去離子水潤濕試樣,緩慢加入5ml濃氨水,置于電爐上低溫加熱溶解,溶解完全后。取下,稍冷,加入3ml雙氧水,繼續(xù)加熱至冒大泡。取下稍冷,加入2ml檸檬酸,2ml硝酸。加熱煮沸1-2min。取下,冷至室溫。定容100ml容量瓶中。做重復(fù)性實驗測定,同樣一樣品平行測定10次,經(jīng)統(tǒng)計計算出相對標準偏差為0.5ug/L。三倍標準偏差為1.5ug/L,RSD4.8%,由結(jié)果可知含量<20ug/L時,3倍標準偏差(ug/L)<5.0。說明本實驗精密度能滿足生產(chǎn)需求。
取同一樣品做加標回收實驗,已知試樣結(jié)果為9.9ug/100ml,分別加入10ug/100ml,20ug/100ml,40ug/100ml,60ug/100ml的As,測試結(jié)果分別是19.5ug/100ml,29.6ug/100ml,50.3ug/100ml,6 9.2ug/100ml。由結(jié)果計算可知加標回收率在95%-105%之間,說明對As微量元素的分析,本檢測方法可滿足分析要求。
在分析過程中,分別檢測了2個三氧化鉬試樣,2個鉬酸銨試樣,2個鉬粉試樣,結(jié)果見表2,從分析結(jié)果可以看出,本分析方法結(jié)果與已知結(jié)果吻合,故滿足生產(chǎn)檢測要求。
表2 對比試驗數(shù)據(jù)表
采用As 228.812nm做鉬及鉬制品的分析線,并用MSF方法消除光譜干擾,可使測量的相對標準偏差控制在2%以內(nèi),在日常實踐中證明,用上述方法測As,分析精密度大大提高,且不會影響和其他雜質(zhì)元素的同時測定,并且可以免去光路長時間的高純氮氣吹掃,節(jié)約了成本,提高了分析效率。完全滿足批量試樣的要求。