原子荧光法测定精锑中微痕量砷*

2011-01-12 08:29范丽汇
云南冶金 2011年5期
关键词:抗坏血酸原子荧光氢氧化钠

李 蓉,范丽汇

(昆明冶金研究院,云南 昆明 650031)

原子荧光法测定精锑中微痕量砷*

李 蓉,范丽汇

(昆明冶金研究院,云南 昆明 650031)

提出了原子荧光法测定精锑中微痕量砷的方法。试样用硫酸溶解,氢氧化钠中和至酚酞变红,使基体锑沉淀与砷分离;取分离后液用硫脲-抗坏血酸将五价砷还原为三价进行原子荧光光谱法测定。该法分离锑的效果好,灵敏度高,快速、实用性强,相关系数0.998,测定范围:0.00005%~0.50%。投入生产2年,结果稳定、准确。

原子荧光法;精锑;微痕量砷的测定

精锑中微痕量砷的测定通常采用有机试剂萃取分离,水相光度法或萃取分离后砷化氢发生法进行分光光度法测定。由于经过萃取与反萃取、砷化氢发生等过程使分析流程繁杂,空白高,结果不稳定,分析成本高,光度法测定砷的灵敏度不高,不适应精锑中微痕量砷的分析要求。用原子荧光光谱法测定精锑中微痕量砷时,由于大量锑的存在,产生原子猝灭现象,使测定结果偏低,试验利用锑的水解特性分离基体锑[1],在1.2 mol/L盐酸中用硫脲-抗坏血酸将五价砷还原为三价,在砷灯发射光的激发下产生荧光。测量原子荧光强度,而获得待测元素的含量,RSD为1.8%。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

1)AFS-230E原子荧光光谱仪 (北京瑞利有限公司);

2)氢氧化钾:2 g/L;

3)硼氢化钾:12 g/L,称取硼氢化钾12 g溶于1 000 mL 2 g/L氢氧化钾溶液中,混匀;

4)硫脲-抗坏血酸:50 g/L-50 g/L;

5)砷储备标准溶液:称取0.132 0 g三氧化二砷 (基准试剂,于100℃干燥2 h以上),加10 mL 100 g/L氢氧化钠溶解,加25 mL硫酸 (1+9),水定容1 L容量瓶,此溶液含砷100 μg/mL。根据需要逐级稀释砷标准溶液。

1.2 实验方法

取10.0 μg砷于150 mL锥形瓶中,加入100 mg锑,同时做两份空白,加入3 mL硫酸于电炉上加热至近沸,不能强热,砷会损失[2]。取下放冷,沿瓶壁吹水5 mL,使盐类溶解。摇动锥瓶,加入10 mL 200 g/L氢氧化钠,加8滴1 g/L酚酞,再继续滴加200 g/L氢氧化钠至酚酞刚变红,并过量2滴,以上操作在冷水浴中摇动进行。放冷后,将溶液定容于100 mL容量瓶中,双层滤纸过滤于100 mL烧杯中。

分取滤液10.0 mL于100 mL容量瓶中,加入10 mL盐酸,混匀,再加入10 mL硫脲-抗坏血酸,定容,混匀。将溶液置于60℃水浴30 min,冷却。

砷标准系列的配制:取1 μg/mL砷工作溶液0,0.50,1.0,2.0,4.0,6.0 mL于一系列 100 mL容量瓶中,同以上实验方法进行操作。

测定时仪器工作条件如表1所示。

表1 仪器工作条件Tab.1 Instrument reference conditions

在上述仪器工作条件下,当氢氧化钠浓度为2 g/L时,用12 g/L硼氢化钾为还原剂,1.2 mol/L盐酸作为载流进行测定。

2 结果与讨论

2.1 分离条件的选择

称样量与溶样酸的选择:砷矿石一般都易溶于强的无机酸中,其中用硝酸、硫酸分解试样较为普遍,精锑选用硫酸较好。为避免在中和时引入大量氢氧化钠,溶样硫酸控制在3 mL,在此用量下,选择称样0.1 g较好,锑的分离较完全。

2.2 还原条件的确定

2.2.1 抗坏血酸用量的影响

经试验在1.2 mol/L盐酸介质中,抗坏血酸加入量对测定体系影响不大。抗坏血酸有一定的还原作用,这里的作用是掩蔽剂。加入量对测定相对荧光强度影响不大。随着抗坏血酸加入量的不同其荧光强度一致,50 g/L抗坏血酸用量的影响如表2所示。

表2 抗坏血酸用量的影响Tab.2 The effect of ascorbic acid dosage

2.2.2 硫脲用量的影响

硫脲加入过多,荧光强度降低,在100 mL溶液中,加入硫脲-抗坏血酸5~12 mL时,相对荧光强度稳定。故选择加入10 mL硫脲-抗坏血酸。

表3 硫脲用量的影响Tab.3 The effect of thiourea dosage

2.2.3 硼氢化钾用量

当氢氧化钠浓度为2 g/L时,随着硼氢化钾用量的增加,相对荧光强度增加,当硼氢化钾增加至36 g/L时,相对荧光强度降低。如表4所示,在10~12 g/L时荧光强度变化较慢,试验选用12 g/L硼氢化钾。

表4 硼氢化钾用量的影响Tab.4 The effect of potassium borohydride dosage

2.2.4 还原时间

经实验,在60℃水浴中,放置20 min以上荧光强度稳定。放置时间短,则还原效果差。放置20 min时,相关系数:0.9997。随着温度增加荧光强度增加,所以应冷至室温再测定。

2.3 回收率

精锑YOO3样品中分别加入10,20,30,40 μg砷,按实验方法进行操作,回收率为:97%~104%。

2.4 干扰

经分离后锑不干扰,精锑中杂质含量很低,按照实验方法进行测定,允许的共存离子为 (mg/L):Na+100、K+100、Ca2+100、Al3+50、Mg2+10、Pb2+10、Zn2+10、Ni2+10、Fe3+2、Bi2+5、Co2+1。

3 样品分析

准确称取0.1 g样品于150 mL烧杯中,加入3 mL硫酸,于高温电炉上加热溶解,同时带空白,待样品溶解完全,取下放冷。沿瓶壁吹水5mL,使盐类溶解。以下同实验方法进行操作。

表5 样品分析结果对照Tab.5 The comparison of sample analysis result%

4 结语

利用原子荧光光谱法灵敏度高的特点,不需萃取,直接分离测定精锑中微痕量砷,具有良好的准确度和精密度,灵敏度高,检出线低,完全满足精锑中微痕量砷的测定。

[1]武汉大学等五校编.分析化学[M].北京:人民教育出版社,1978.

[2]鲁道夫·博克.分析化学分解方法手册[M].贵州:贵州人民出版社,1982.

Trace Arsenic in Refined Antimony Measurement by Atomic Fluorescence

LI Rong,FAN Li-hui
(Kunming Metallurgy Research Institute,Kunming,Yunnan 650031,China)

How to measures the trace arsenic in refined antimony by atomic fluorescence is referred in this paper.Sulfuric acid is adopted to dissolve the test sample,and sodium hydroxide is selected for neutralization until the phenolphthalein becomes red and make the matrix antimony settled and separated with arsenic.Get some separated solution and use thiourea and ascorbic acid to reduce arsenate to trivalent arsenic,and then take the atomic fluorescence spectrometry measurement.This is a good effectual,sensitive,practical and fast method to separate antimony.The relative coefficient is 0.998.The measure range is 0.00005~0.50%.Since 2 years production,the result is stable and correct.

atomic fluorescence;refined antimony;measurement of trace arsenic

O657.31

A

1006-0308(2011)05-0057-03

2011-03-03

李 蓉 (1960-),女,浙江温州人,高级工程师。

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