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        ICP-OES法測(cè)定釩鈦磁鐵礦中的釩

        2020-09-10 07:22:44黃子卿
        關(guān)鍵詞:酸溶堿熔

        摘 要:樣品經(jīng)鹽酸--硝酸--氫氟酸--高氯酸分解,用電感耦合等離子體光譜(ICP-OES)法測(cè)定釩鈦磁鐵礦中釩的含量。方法的檢出限為0.0003%,通過(guò)對(duì)3個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品的測(cè)定計(jì)算結(jié)果可知相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD,n=11)為0.553~1.792%,對(duì)實(shí)際樣品測(cè)定得到加標(biāo)回收率為99.5%~100.6%。本文檢測(cè)方法能滿足日常分析中快速定量準(zhǔn)確的檢測(cè)要求。

        關(guān)鍵詞:ICP-OES;釩;堿熔;酸溶

        釩鈦磁鐵礦是一種多金屬元素共生的復(fù)合礦,以含鐵、釩、鈦為主的共生磁性鐵礦。由于其鐵鈦緊密共生,大部分釩與鐵礦物以類質(zhì)同象賦存于鈦磁鐵礦中,此種礦通常稱為釩鈦磁鐵礦。釩礦主要產(chǎn)于巖漿巖型釩鈦磁鐵礦床之中,作為伴生礦產(chǎn)出。關(guān)于釩測(cè)定傳統(tǒng)分析方法有分光光度法、滴定法。

        ICP-OES具有檢出限低、線性范圍寬、譜線干擾少、可以同時(shí)測(cè)定多元素的特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于地質(zhì)樣品分析測(cè)試領(lǐng)域。本文使用過(guò)氧化鈉堿熔法和HCL-HNO3-HF-HClO4四酸溶法分別對(duì)釩鈦磁鐵礦樣品進(jìn)行分解并測(cè)定。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 主要儀器與試劑

        ①儀器:PE-Optima8000型等離子體發(fā)射光譜儀;

        ②高純氬氣:純度為99.999%;

        ③試劑:過(guò)氧化鈉、鹽酸、硝酸、氫氟酸、硫酸均為優(yōu)級(jí)純;

        ④釩標(biāo)準(zhǔn)貯備液:1000mg/L,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心,使用前稀釋至100μg/mL(含體積分?jǐn)?shù)為5%的優(yōu)級(jí)純硝酸),備用;

        ⑤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):國(guó)家一級(jí)標(biāo)樣GBW07224、GBW07225、GBW(E)070126。

        1.2 實(shí)驗(yàn)方法

        1.2.1 堿熔法

        準(zhǔn)確稱取0.1000g樣品于事先鋪滿一層(約4g)過(guò)氧化鈉的高鋁坩堝中,混勻,移入800度馬弗爐中熔至紅色流體,取出稍冷。將坩堝放入加有40mL水中的150mL燒杯中,移至電熱板上加入煮沸,再用鹽酸(約10mL)提取至溶液清亮,用水洗出坩堝,冷卻,并轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中定容,搖勻后靜置,抽取10mL溶液至100mL容量瓶中,加入2mL鹽酸定容搖勻待測(cè)??瞻淄瑯悠贩纸夥椒?。

        1.2.2 酸溶法

        準(zhǔn)確稱取0.2500g樣品于30mL聚四氟乙烯坩堝中,用少量水潤(rùn)濕,加入3mL鹽酸、1mL硝酸、5mL氫氟酸、1mL高氯酸,置于電熱板上加熱溶解并蒸至白煙冒盡,取下冷卻。沿坩堝壁加入2mL鹽酸加熱溶解鹽類,取下冷卻,并轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中定容,搖勻后靜置待測(cè)。空白同樣品分解方法。

        1.3 儀器工作條件及分析譜線選擇

        儀器工作條件為輸出功率1300W,等離子體流量15L/min,輔助器流量0.4L/min,霧化器流量0.7L/min,觀測(cè)高度15mm,讀數(shù)延長(zhǎng)時(shí)間30s,積分時(shí)間3s,樣品提升量1.5mL/min。待測(cè)元素分析譜線選擇:V(309.310nm)。

        1.4 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

        分別移取100μg/mL釩標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00ml于100ml容量瓶中,定容(含5%優(yōu)級(jí)純硝酸)。此標(biāo)準(zhǔn)溶液工作曲線溶液濃度分別為0.00、0.50、1.00、2.00、4.00μg/ml。把配制好的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線溶液按濃度從低到高的順序依次霧化引入等離子炬內(nèi),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液中被測(cè)元素的光譜強(qiáng)度和相應(yīng)濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,由圖1可知,得到釩的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線為y=208302x+3597,相關(guān)系數(shù)r=0.9995。

        2 方法檢出限、測(cè)定下限實(shí)驗(yàn)

        不加入樣品,按照1.2實(shí)驗(yàn)方法步驟進(jìn)行空白試樣測(cè)定。重復(fù)7次全程序空白試驗(yàn),計(jì)算7次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差,測(cè)定下限為4倍方法檢出限。數(shù)據(jù)見(jiàn)表1,計(jì)算出堿熔法測(cè)定釩檢出限為0.0006%,定量限為0.0023%;通過(guò)酸溶法測(cè)定釩檢出限為0.0003%,定量限為0.0010%。

        3 方法準(zhǔn)確度及精密度實(shí)驗(yàn)

        稱取3個(gè)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各稱取11份,按照1.2實(shí)驗(yàn)方法對(duì)其進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算其準(zhǔn)確度和精密度。結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.553%~1.792%之間,說(shuō)明兩種熔礦方式均具有良好的精密度。

        4 樣品回收率實(shí)驗(yàn)

        選取2個(gè)已測(cè)樣品各稱取11份,按照1.2實(shí)驗(yàn)方法對(duì)其進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)試,計(jì)算其加標(biāo)回收率。結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,釩的加標(biāo)回收率在98.8%~103%之間,說(shuō)明兩種熔礦方式均具有良好的準(zhǔn)確度。

        綜上所述:由結(jié)果可知,選用堿熔法和酸溶法測(cè)定釩的方法中準(zhǔn)確度和精密度都符合要求,但因?yàn)閴A熔法會(huì)引入大量的鹽類對(duì)霧化器傷害較大,需嚴(yán)格控制酸度。而采用酸溶法中所使用的無(wú)機(jī)酸硝酸和鹽酸干擾效應(yīng)較小,能滿足日常分析中快速定量準(zhǔn)確的檢測(cè)的要求。

        參考文獻(xiàn):

        [1]巖石礦物分析編委會(huì).巖石礦物分析(第二分冊(cè))[M].北京:北京地質(zhì)出版社,2011:753-755.

        [2]朱躍華,馮永亮,呂東海,張寧,朱智星.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法同時(shí)測(cè)定釩鈦磁鐵礦中鐵鈦釩[J].巖礦測(cè)試,2012,31(2):258-262.

        [3]張麗艷,彭君周,林宗,嚴(yán)慧,李春.敞開(kāi)酸溶——電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定釩礦石中13種元素[J].工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,2017.(02):001-004.

        作者簡(jiǎn)介:

        黃子卿(1993-),女,漢族,湖南人,地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試助理工程師,研究方向:主要從事地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。

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