火焰原子吸收法测定磷矿石、磷酸中铬

熊晓红

（云南三环化工有限公司，昆明 650113）

火焰原子吸收法测定磷矿石、磷酸中铬

熊晓红

（云南三环化工有限公司，昆明 650113）

研究了火焰原子吸收光谱法测定磷矿石、磷酸中铬的方法，磷矿石试样经消解液溶解，磷矿石试液、磷酸试液分别以盐酸和硝酸为介质，加入一定量KCl溶液，于波长357.9nm处测量试样吸光值，由标准加入曲线得出铬含量。本方法磷矿石与磷酸样品的加标回收率分别为96.2～104.6%和97.4～105.9%，磷矿石与磷酸样品的相对标准偏差分别为1.97%～3.16%和3.86%～5.28%，精密度和准确度较高。

火焰原子吸收法；磷矿石；磷酸；铬

铬是化肥中的有害元素，它们通过土壤进入植物体内，在环境中累积并难以降解，进而危害人和牲畜。因此对磷矿石、磷酸等化肥生产原料中有害元素的检测控制［2］尤为重要。铬元素的测定通常采用比色法［3］，本文样品经消解液溶解［1］，采用原子吸收标准加入法测定铬［4］。加入KCl有利于被测物转化为氯化物，易蒸发为原子态，从而起到抑制电离，有效消除基体对被测元素的干扰，具有提高灵敏度的作用。

1 实验部分

1.1 仪器及工作条件

原子吸收光谱仪，novAA400型；铬空心阴极灯；灯电流5.0 mA，波长357.9 nm；火焰：空气－乙炔火焰；燃烧头高度：8 mm；狭缝：0.2 nm。

1.2 试剂和溶液

消解液：4份硝酸溶液（1＋1）＋1份盐酸（优级纯），以体积比配制；硝酸溶液：（1＋1）；盐酸溶液：（1＋4）；氯化钾（优级纯）溶液：100 g／L；铬标准溶液：1 mg／mL，称取2.83 g重铬酸钾（优级纯），溶于水，移入1 000 mL容量瓶中，稀释至刻度；铬标准中间溶液：吸取2.50 mL铬标准溶液置于250 mL容量瓶中，加20 mL盐酸溶液（1＋4），用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1 mL含10 μg铬。

1.3 实验方法

试样处理①：称取磷矿石4 g（精确至0.001 g）于150 mL烧杯中，用少量水润湿，加入20 mL消解液，在电热板上低温加热30 min，并蒸发至近干（赶尽二氧化氮烟雾），取下冷却，加入HCl（1＋4）6 mL，继续在电热板上加热溶解可溶性盐类，取下冷却，移入1 000 mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。干过滤，清液待测。同时作空白试验。

试样处理②：称取磷酸5～10 g（精确至0.001 g）于小烧杯中，加入HNO3（1＋1）6 mL，在电热板上低温加热微沸5 min，取下冷却，移入100mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。干过滤，清液待测。同时作空白试验。

1.4 工作曲线的绘制

①量取10 mL磷矿石试样处理液分别于6个100 mL容量瓶中，依次分别加入0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL铬标准中间溶液，各加入6 mL盐酸溶液（1＋4），加入氯化钾溶液1 mL，用水稀释至刻度，摇匀，用于测定磷矿石。此标准系列铬的质量浓度分别为0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 μg／mL。在与试样溶液相同条件下以水归零测量吸光度，以铬浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制标准加入曲线。标准加入曲线见图1。

图1 某磷矿铬标准加入曲线Fig.1 Standard curve of an added phosphate chromium

②量取10 mL磷酸试样处理液分别于6个100 mL容量瓶中，依次分别加入0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL铬标准中间溶液，加入6 mL HNO3溶液（1＋1），加入氯化钾溶液1mL，用水稀释至刻度，摇匀，用于测定磷酸。此标准系列铬的质量浓度分别为0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 μg／mL。在与试样溶液相同条件下以水归零测量吸光度，以铬浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制标准加入曲线。

通过仪器软件自动校正，图1的铬标准加入曲线浓度与浓度为零的垂线相交的点S为测定溶液的浓度点，向右平移铬标准加入曲线，使图1的S的垂直线与横坐标0.161 2数值相交，得到铬的含量。通过实验表明，此铬加入校正曲线适用于基体相同或相近的一组试液，对于基体复杂的试液，大大消除了基体对测定结果的影响。图2同理。

1.5 试样溶液的测定

①量取磷矿石试样处理液或基体相同或相近的10 mL试液于100 mL容量瓶中，加入6 mL盐酸溶液（1＋4），氯化钾溶液1 mL，用水稀释至刻度，摇匀，用于测定磷矿石中铬含量。

②量取磷酸试样处理液或基体相同或相近的10 mL试液于100 mL容量瓶中，加入6 mL HNO3溶液（1＋1），氯化钾溶液1 mL，用水稀释至刻度，摇匀，用于测定磷酸中铬含量。

在与标准加入校正曲线相同的条件下，同样用水归零，测定其吸光度，由铬标准加入曲线比较得出试液的浓度。

图2 某磷酸铬标准加入曲线Fig.2 Standard addition curve of a chromic phosphate

2 结果与讨论

2.1 盐酸加入量的选择

改变加入盐酸的量：在100 mL容量瓶中分别加入1、3、6、12、16、20、30 mL盐酸溶液（1＋4），其它条件不变，对铬质量浓度为0.6 μg／mL的标准溶液进行测定，结果见表1。

由表1得出结论：加入1～30 mL盐酸（1＋4）对测定结果影响不大，本实验选用盐酸（1＋4）加入量为6 mL。

表1 盐酸加入量选择试验Tab.1 Selection test of the added amount of hydrochloric acid

2.2 硝酸加入量的选择

改变加入硝酸的量：在100 mL容量瓶中分别加入1、3、6、10、15 mL硝酸溶液（1＋1），其它条件不变，对铬质量浓度为0.6 μg／mL的标准溶液进行测定，结果见表2。

由表2得出结论：加入1～15 mL硝酸（1＋1）对测定结果影响不大，本实验选用硝酸（1＋1）加入量为6 mL。

表2 硝酸加入量选择试验Tab.2 Select test of the added amount of nitric acid

2.3 KCI溶液加入量的选择

改变加入KCl的量：在100 mL容量瓶中分别加入KCl（100 g／L）溶液0.5、1、3、5 mL，其它条件不变，对铬质量浓度为0.6 μg／mL的标准溶液进行测定，结果见表3。

表3 KCl溶液加入量选择试验Tab.3 Choice experiment of added amount of KCl solution

由表3得出结论：加入0.5～5 mL KCl溶液对测定结果影响不大，本实验选用KCl溶液加入量为1 mL。

2.4相关系数与线性范围

试验结果表明，铬质量浓度在0～0.550 μg／mL内呈线性关系，磷矿线性回归方程：ρ＝0.039 18A＋0.007 007，r＝0.998 2；磷酸线性回归方程：ρ＝0.037 06A＋0.004 399，r＝0.997 6。

2.5 回收率实验

分别称磷矿石和磷酸样品5个，加入1、2、3、 4、5 mL铬标准中间溶液，然后测定其回收率，结果见表4、表5。

表4 磷矿石样品加标回收试验结果Tab.4 Phosphate rock spiked recovery test results

表5 磷酸样品加标回收试验结果Tab.5 Phosphate spiked recovery test results

从表4、表5数据看出，磷矿石与磷酸样品的加标回收率分别为96.2%～104.6%和97.4%～105.9%，方法的准确度较高。

2.6 重现性与相对标准偏差

不同磷矿石、磷酸样品5次测定铬的结果及其相对标准偏差见表6。

表6 重现性与相对标准偏差Tab.6 Reproducibility relative standard de viation

结论：5次测定结果磷矿石与磷酸样品的相对标准偏差分别为1.97%～3.16%和3.86%～5.28%，表明该法精密度较高。

3 讨论

本项目研究建立了一种测定磷矿石、磷酸中铬的方法－火焰原子吸收光谱法。

磷矿石与磷酸样品的加标回收率分别为96.0%～104.6%，97.4%～105.9%相对标准偏差分别为1.97%～3.16%，3.86%～5.28%。

［1］ 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化委员会，GB／T 14539.1—93，复混肥料中砷、镉、铅的测定 试样溶液制备［S］.秦皇岛：中国标准出版社，1993.

［2］ 中国国家标准化委员会，GB 18877—2002，有机—无机复混肥料［S］.秦皇岛：中国标准出版社，2002.

［3］ 国家环境保护总局，水和废水检测分析方法［M］.第四版.北京：中国环境科学出版社，2002：354－364.

［4］ 王传化，火焰原子吸收光谱法测定重过磷酸钙中铬含量［J］.磷肥与复肥2007（7）：57－58.

Flame Atomic Absorption Spectrometry for Determination of Chromium in Phosphorus and Phosphoric Acid

XIONG Xiao-hong

（Yunnan three ring Chemical Co.，Ltd.，Kunming 650113，China）

The method for determination of chromium in phosphate ore and phosphoric acid by flame atomic absorption spectrometry was studied.Phosphate rock sample was dissolved in Lye nitrate solution，a certain amount of KCl solution was added to the test solution of phosphate rock and phosphoric acid with hydrochloric acid and nitric acid as the medium respectively，the samples'absorbance values were measured at a wavelength of 357.9nm，and the chromium content was obtained by the standard addition curve.The phosphate rock and phosphoric acid samples spiked recoveries of this method are between 96.2～104.6%，and 97.4～105.9%respectively，the relative standard deviation of phosphate rock and phosphate samples were 1.97－3.16%and 3.86%－5.28%，this method is of high precision and accuracy.

flame atomic absorption spectrometry；phosphate rock；phosphate；chromium

O657

A

1004-275X（2015）05-0032-04

10.3969／j.issn.1004-275X.2015.05.007

收稿：2015-05-14

熊晓红（1967－），女，云南澄江人，主要从事质量检验与质量管理工作。