原子吸收分光光度法测定锑原料中镉的含量

符永际

（湖南东港锑品有限责任公司，湖南东安 425900）

原子吸收分光光度法测定锑原料中镉的含量

符永际

（湖南东港锑品有限责任公司，湖南东安 425900）

建立了对锑原料及精锑中镉含量的测定方法。试样采用王水溶解，用盐酸－氢溴酸赶锑，盐酸溶解残渣，在盐酸介质中采用原子吸收分光光度法于波长228.8 nm处测定镉的吸光度。试验结果表明：该方法准确、可靠、简便、适用。方法的检出限0.008 2μg／mL，相对标准偏差小于6%，回收率为93.0%～110.0%。

原子吸收分光光度法；锑原料；镉量；测定

随着锑原料来源的不断拓宽，低含量镉进入冶炼系统，会影响锑回收率和精锑的品质，是严格要求控制的有害元素之一。目前文献报道有关镉含量的分析方法有分光光度法［1］、原子吸收光谱法［2］、原子荧光光谱法［3］，近年来发展了电感耦合等离子体发射光谱［4］（ICP－AES）、电感耦合等离子体质谱［5］（ICP－MS）等。

以往某公司化验室对锑原料及精锑［6］中的镉含量采用双硫腙光度法测定。这种方法要用到剧毒的氰化钾掩蔽干扰离子和有机试剂三氯甲烷进行萃取显色，手续繁锁，操作环境差，已不适用现代分析的需要。为解决上述问题，试验采用王水溶解，盐酸－氢溴酸赶锑，盐酸溶解残渣，在盐酸介质中于空气－乙炔火焰原子吸收分光光度法对测定锑原料及精锑中的镉含量进行研究。

1 实验部分

1.1 主要试剂及仪器

实验主要试剂：盐酸（ρ＝1.19 g／mL）、硝酸（ρ＝1.42 g／mL）、氢溴酸（ρ＝1.48 g／mL）为分析纯；王水（现用现配）；镉标准贮存溶液：称取0.100 0 g纯镉（质量分数≥99.99%）于100 mL烧杯中，加入20 mL硝酸，盖上表面皿，加热至完全溶解，煮沸除去氮的氧化物，冷却至室温，移入1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液含镉量为100μg／mL；镉标准溶液：移取10 mL镉标准贮存溶液于100 mL容量瓶中，加入5 mL盐酸，用水稀释至刻度，混匀。此溶液含镉量为10μg／mL；试剂配制所用水均为一级蒸馏水。

实验仪器：LAB600原子吸收分光光度计（沈阳华光精密仪器有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 仪器实验条件

移取5.0 mL镉标准溶液于100 mL容量瓶中，加入5 mL盐酸，稀释至刻度，混匀（此时镉标准溶液浓度为0.5μg／mL），按表1逐项改变仪器工作条件进行吸光度测定。

表1 仪器最佳条件选择

1.2.2 样品测定方法

按表2称取试样放入100 mL烧杯中，加入8 mL王水，低温加热蒸干，冷却。加入1 mL盐酸、5 mL氢溴酸，低温加热蒸干，稍冷。加入3 mL盐酸、1 mL氢溴酸，低温加热蒸干，冷却（重复2～3次）。加入2 mL盐酸，低温加热蒸干，冷却。再加入2 mL盐酸，并沿着杯壁吹入约5 mL水，煮沸溶解残渣。将溶液移入50 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，干过滤溶液。

在仪器工作条件下与标准溶液系列同时测定，减去试样空白溶液吸光度，根据吸光度由标准线性回归方程式计算出试样中镉的浓度。

表2 试样称取量（精确至0.000 1 g）

1.2.3 工作曲线的绘制

移取标准溶液／mL：0、0.50、1.00、2.50、5.00、7.50、10.00、15.00、20.00分别于一组100 mL容量瓶中，加入5.0 mL盐酸，用水稀释至刻度，混匀。

与试样测定相同条件下测量标准溶液吸光度。以镉浓度为横坐标，以吸光度（减去“零”浓度溶液吸光度）为纵坐标，绘制工作曲线如图1所示，测定结果见表3。

表3 线性范围测定

图1 镉浓度与吸光度的关系

从图1可以看出，镉的浓度在0～1.00μg／mL时，与吸光度线性相关。工作曲线见图2。

图2 工作曲线

工作曲线用一元线性回归方程处理，方程为A＝0.009 9＋0.392 0C，相关系数r＝0.999 0，线性良好。

1.2.4 分析结果的计算

镉含量以镉的质量分数ωCd计，按以下公式计算：

式中：C为自工作曲线上查得的镉浓度／μg·mL－1；V为试样的体积／mL；m为称取试样量／g。所得结果表示至四位小数。

2 结果与讨论

2.1 仪器最佳工作条件

仪器条件的选择对测定的灵敏度、准确度、精密度及干扰消除有很大的影响，因此在进行锑原料中镉含量测定之前，必须进行灯电流、助燃比、燃烧器高度、狭缝宽度等仪器条件试验，选定仪器的最佳工作条件。经试验，选择的仪器最佳工件条件为：镉空心阴极灯，波长228.8 nm，狭缝宽度0.4 mm，灯电流2 mA，燃烧器高度5mm，空气压力0.30 MPa，乙炔流量1.3 L／min。

2.2 溶样方法的选择

锑原料及精锑中镉含量的溶解方法有多种，但锑是容易水解的物质，溶解以后一定要保持酸度防止水解，通常采用酒石酸络合锑以防止其锑水解。溶样应考虑几个因素：试样溶解完全；欲测定的元素不损失；试剂带来的干扰少。

通过试验表明，用酒石酸钾钠－硝酸－盐酸溶解时，因引起大量钠离子而带来干扰，且盐分太高会在雾化器出口形成结晶，堵塞雾化器；用王水溶解，盐酸－氢溴酸挥锑，盐酸溶解残渣的方法可以满足以上几个因素。因此，本试验采用王水溶解，盐酸－氢溴酸挥锑的方法溶样。

2.3 介质及介质酸度试验

选择不同酸度的硫酸、硝酸和盐酸，配成0.5 μg／mL镉标准溶液，在仪器工作条件下，分别测定其吸光度，结果见表4。

表4 不同酸、酸度体系对吸光度的影响试验

从表4可以看出，在盐酸和硝酸酸度1%～10%范围内其吸光度稳定，硫酸酸度增加使吸光度有上升趋势。考虑到低酸度可能造成试样中残余的锑水解，酸度太高不便于操作及对仪器、环境不利，选用5%的盐酸介质。

2.4 干扰试验及消除

2.4.1 基体锑的干扰

分别取不同量的高纯锑，加入5 mL 10μg／mL镉标准溶液，用王水溶解，配成0.5μg／mL镉标准溶液，在盐酸介质中测定吸光度，数据见表5。

表5 含锑量与吸光度的关系

表5表明：基体锑对镉含量的测定有干扰，必须采取措施消除。

2.4.2 基体干扰的消除

消除锑干扰的措施通常有两种：一是用酒石酸钾钠络合锑，但此法易使雾化器和燃烧头阻塞，甚至有记忆效应，极少采用；二是利用锑的卤化物沸点较低，采用低温挥发分离。由于SbCl3的沸点223℃，SbBr3的沸点230℃，而CdCl2的沸点为900℃，CdBr2的沸点为943℃，故挥发分离是可行的。

取0.500 0 g、1.000 0 g高纯锑，分别置于6个100 mL烧杯中，加8 mL王水溶解，加入不同量的10μg／mL镉标准溶液，以下按样品测定方法进行测定，数据见表6。

表6 挥发分离锑试验

从表6可以看出：低温挥发分离锑后，镉的测定回收率在90.5%～102%之间，无损失。

2.4.3 杂质干扰试验

在4个100 mL烧杯中各称取高纯锑1.000 0 g，加入锑原料中可能存在的杂质元素的最大量／g：Pb 2.0、As 2.0、Cu 0.2、Fe 0.2，分别加入10μg／mL镉标准溶液／mL：0.5、1.0、1.5、2.0，按样品测定方法进行测定，结果见表7。

表7 杂质干扰试验结果

根据表7可以看出，锑原料中通常存在的杂质元素不干扰镉量的测定。

2.5 方法检出限和检测下限

在仪器工作条件下，以5%盐酸溶液为空白，测定浓度为0.5μg／mL镉标准溶液的吸光度。计算出本方法的检出限为0.008 2μg／mL，样品检测下限为0.000 05%。

2.6 准确度和精密度

2.6.1 样品加标回收试验

取2个样品，分别加入不同量的10μg／mL镉标准溶液，按实验测定方法进行，其结果见表8。

表8 加标回收试验

以上试验结果表明：镉的回收率较好，在93.0%～110.0%之间。

2.6.2 精密度试验

取3个样品，按实验测定方法各平行测定9次，结果见表9。

表9 方法精密度试验（n＝9） %

以上试验结果表明：该方法稳定，重复性好、精密度高。

2.6.3 与外检单位结果对比

选取6个不同的样品，在某研究院用ICP－AES检测及在该公司化验室按该方法测定，其结果见表10。

表10 与外检单位结果对比试验

上述结果表明：该方法测定结果与ICP－AES光谱法测定结果相符。

3 结 语

采用王水溶解，盐酸－氢溴酸挥锑，盐酸溶解残渣，在5%盐酸介质中于原子吸收分光光谱仪波长228.8 nm处测定镉的吸光度，试验表明，该方法可靠性高、准确性高，且操作简便，回收率为93.0%～110.0%，检出限0.008 2μg／mL，样品测定下限低于0.000 05%，可作为该公司锑原料及精锑中镉含量的测定方法。

［1］ 罗肓池，林春.分光光度法测定环境水样中痕量镉［J］.光谱实验室，2003，20（5）：790.

［2］ 梁志芳，魏利滨.极谱吸附催化波法连续测定铅、镉的方法［J］.金属矿山，2003，321（3）：331.

［3］ 董仁杰.火焰原子吸收光谱法测定污泥中铜锌铅镉镍［J］.理化检验－化学分册，2002，38（10）：500－501.

［4］ 石杰，宋庆国，龚雪云，等.断续流动氢化物发生－原子荧光光谱法测定中草药中有痕量镉［J］.分析实验室，2005，24（4）：53－54.

［5］ 童玉贵，程群，林碧芬，等.氢化物发生－等离子发射光谱法测定五金原件中汞铅镉铬［J］.理化检验－化学分册，2006，42（10）：841－842.

［6］ GB／T 3253.9－2009，锑及三氧化二锑化学分析方法镉量的测定火焰原子吸收光谱法［S］.

Determ ination of Cadm ium Content in Antimony Raw M aterials by Atom ic Absorption Spectrophotometry

FU Yong-ji
（East Hunan Port Stibium Limited Company，Dong′an 425900，China）

This paper established amethod for the determination of cadmium content in antimony and antimony concentrate raw materials.The sample was dissolved in aqua regia，using hydrochloric acid hydrobromic acid catch Sb，dissolved in hydrochloric acid residue，the absorbance was determined by atomic absorption spectrophotometry in wavelength determination of cadmium in hydrochloric acid medium.The test results show that：themethod is accurate，reliable，simple，applicable.The detection limits of themethod 0.008 2μg／mL，the relative standard deviation is less than 6%，and the recovery rate is 93.0%～110%.

atomic absorption spectrophotometry；antimony raw materials；cadmium；determination

O657.31

：A

：1003－5540（2014）06－0077－04

2014－07－28

符永际（1982－），男，工程师，主要从事有色金属的分析及技术管理工作。