标准加入法在原子吸收光谱法测定锰矿石中氧化钙的应用

蒋世新

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局703队 伊宁 835000)

0 前言

锰矿石中常含有二氧化硅、磷、硫、铝、钡、镁、钾和钠等杂质，有时伴生铜、钴、镍及其他稀有金属。氧化钙和氧化镁为冶炼时的有益组分。一般来说，锰矿石的基体复杂，锰对其他组分的干扰较大，需进行锰的分离或掩蔽。

锰矿石中氧化钙的测定首推原子吸收光谱法，因其手续简便，大量锰无需分离，钡也不干扰，且钙的含量范围也适宜用原子吸收吸收光谱法测定，但由于锰矿石样品中基体效应对氧化钙的测定有一定程度的影响，为了得到更准确的结果，本文采用标准加入-原子吸收法测定中、低含量的氧化钙，计算了加标回收率，相对误差，结果准确可靠。

1 实验部分

1.1 仪器和主要试剂

WFX-120B型原子吸收分光光度计（北京瑞利公司）。

Milli-QAcademic超纯水制备系统（美国Milli⁃pore公司），购置该仪器制备的高纯水。

氧化钙标准溶液：浓度为CaO100μɡ/mL(购自国家标准GBW(E)080261，编号12071)。

氢氟酸、高氯酸、盐酸，均为分析纯。

氯化锶溶液（50 ɡ/L）:称取152.14ɡ（购买的氯化锶为分析纯，自己又提纯一遍）SrCl2·6H2O于250mL烧杯中，加水溶解后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

1.2 标准曲线的绘制

移取 0.00mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、8.00 mL、10.00mLCaO(100 μɡ/mL)置于100mL容量瓶中，加入4mL（1+1）HCl，5mL氯化锶溶液（50ɡ/L），用水稀释至刻度，摇匀。在原子吸收光谱仪上，于波长422.7nm处测定钙的吸光度，绘制标准曲线。

1.3 分析步骤

称取0.1000g风干试样置于30mL聚四氟乙烯坩埚中，加几滴水润湿，加2mL（1+1）HCl置于电热板上加热几分钟。加3mLHF、2mLHClO4，加热蒸发至冒尽白烟。取下，冷却，加入4mL（1+1）HCl，盖上表面皿，低温加热溶解盐类。取下冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。以下测定步骤同标准曲线。同批带样品空白进行校正。

2 结果与讨论

2.1 标准加入法绘制标准曲线

分别吸取稀释2倍～100倍（根据样品含量高低）的待测液至4份100mL容量瓶中，根据稀释样品含量的大概范围向4个容量瓶中分别加入100μɡ/mL的氧化钙标准溶液0.00mL、0.5mL、1.00mL、2.00 mL或0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL，再加4ml（1+1）HCl，5mL氯化锶溶液（50ɡ/L），用水稀释至刻度，摇匀。将试样溶液和曲线标准溶液同在原子吸收光谱仪上，以样品空白调零，于波长422.7nm处测量钙的吸光度。以氧化钙浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，根据计算出稀释样品的浓度,由稀释倍数可计算出待测样的含量，见表1。

从测量的吸光度可看出，加标量在待测样浓度一半范围时结果的准确性较好，但对含量较低的样品，因为灵敏度不够，吸光度太小，仍受背景吸收的影响，结果偏高。

表1 标准加入法计算样品含量

2.2 标准溶液直接绘制曲线（原子吸收法直接测定）

按照1.3的分析步骤，采用1.2绘制好的曲线，对GBW07105、GBW07261、GBW07263进行直接测定氧化钙的含量

表2 标准曲线法测定样品含量

结果如下表：

从表2数据可知，直接测定锰矿石中的氧化钙时，由于标准曲线溶液的基体与样品的基体差别较大，基体效应的影响较大，尤其对氧化钙含量低的样品结果会造成较大的误差，同时稀释倍数也会对结果造成一定的误差，导致结果不令人满意，所以需用标准加入法来减小基体效应的影响。

2.3 加标回收率的计算

采用1.2绘制好的校准曲线，根据锰矿石样品中氧化钙的含量稀释一定的倍数后分别加入不同含量的氧化钙标准溶液，进行氧化钙的标准加入回收率的计算，结果见表3。

表3 加标回收率

实验表明，氧化钙的回收率在99.4%～106.6%。

2.4 空白试验

本文所用试剂均为分析纯，蒸馏水为购买的二级水（经过测20℃电导率为1.30μS/cm），氯化锶也为购买的分析纯药品，但经过本人用重结晶法提纯了一遍。采用1.3的分析步骤，与样品同批次进行了空白实验，并保持与样品稀释倍数一一对应，见表二的样品空白栏，结果表明，样品空白值不容忽略，同时必须考虑稀释倍数的影响，考虑可能为试剂中引入的氧化钙杂质，所以必须扣除空白的影响或者购买纯度更高的试剂。

2.5 方法检出限及测定下限

在仪器最佳条件下，对样品空白溶液连续平行测定12次，以3倍标准偏差计算方法检出限为0.0045%，以10倍标准偏差，计算方法测定下限为0.015%。

3 结语

采用原子吸收光谱法测定锰矿石中的氧化钙，需稀释一定的倍数尽量减小基体影响，尽量采用纯度较高的药品或者同批次以样品空白校正，并用标准加入法对测定结果进行验证，同时注意加标量的范围需与样品含量相当，实验表明标准加入法测定的相对误差在-0.45%～6.02%，结果符合要求。该方法在锰矿石中氧化钙含量低、没有相同基体的标准溶液时，更加准确、可靠。

1 孙淑媛，孙龄高，殷齐西，符斌.矿石及有色金属分析手册/北京矿冶研究总院分析室编.-北京：冶金工业出版社，2001.11.

2 岩石矿物分析.第2分册，岩石、非金属和黑色金属矿石分析/《岩石矿物分析》编委会编著.4版.北京：地质出版社，2011.2（岩石矿物分析；2）

3 仪器分析/朱明华编.3版.北京：高等教育出版社，2000.