邹 智
(湖南有色金属研究院,湖南长沙 410100)
对于粗制氢氧化钴中镁的分析,一般采用ICP等离子火焰光度法和火焰原子吸收分光光度法。本文主要研究了利用火焰原子吸收分光光度法测定镁时,酸度、共存元素干扰对镁测定的影响。方法重复性好,精密度和准确度高,是一种快捷简便的分析方法。
PE AA800型火焰原子吸收光谱仪(美国PE公司制);镁空心阴极灯(北京有色金属研究总院制)。
1.盐酸(ρ=1.19 g/mL),优级纯。
2.硝酸(ρ=1.40 g/mL),优级纯。
3.高氯酸(ρ=1.84 g/mL),优级纯。
4.氢氟酸(ρ=1.15 g/mL),优级纯。
5.镧盐溶液:含镧40 g/L。称取24.4 g氧化镧于200 mL烧杯中,加入50 mL水、20 mL盐酸,加热至完全溶解,冷却后移入500 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
6.镁标准贮存溶液:称取0.100 0 g金属镁(>99.99%),置于200 mL烧杯中,加入10 mL盐酸,加热至完全溶解,冷却后移入1 000 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL含0.1 mg镁。
7.镁标准溶液:移取10.00 mL镁标准贮存溶液于100 mL容量瓶中,加入5 mL盐酸,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL含10μg镁。
制备溶液和分析用水均为超纯水。
仪器工作参数见表1。
表1 仪器工作参数
取镁标准溶液1.00 mL于一系列100 mL容量瓶中,分别加入0.00 mL、2.00 mL、5.00 mL、10.00 mL 盐酸,按照试验方法分别测定不同浓度的盐酸介质中Mg的吸光度,测定数据列于表2。
表2 镁在不同酸度介质中的吸光度
表2结果表明:在5%以内的盐酸介质对Mg的测量没有影响,但当加入的盐酸量大于5%时,Mg的测定值明显下降,为了保证盐类充分溶解,并保持与样品介质相同,试验选择酸度为2%的盐酸介质。
2.2.1 单元素干扰实验
粗制氢氧化钴中的主要元素为 Co、Cu、Fe、Mn、Ca、Al及少量的 Zn、Ni、Cd、Pb、As 等元素。各元素可能存在的最大量为:60%Co、20%Mn、10%Cu、10%Al、10%Ca、5%Fe、5%Ni、5%Zn、0.3%As、0.2%Pb以及0.01%Cd。
为了考察共存元素对待测元素的影响,以0.10 μg/mL、0.50μg/mL的镁标准溶液为研究对象,分别加入不同量的干扰单元素,按试验方法及选定的仪器工作条件进行测定,结果见表3。
表3 粗氢氧化钴中单个元素对镁的干扰
2.2.2 混合共存元素综合干扰试验
为了考察混合共存元素对待测元素的影响,以0.10μg/mL、0.50μg/mL镁标准溶液为研究对象,依据样品实际测量时体系中各主要共存元素的含量,同时加入各元素进行混合共存元素的综合干扰试验,按试验方法及选定的仪器工作条件进行测定,测定结果见表4。
表4共存元素干扰试验
从表3、表4可以看出,粗制氢氧化钴中单元素及混合共存元素对镁的测定均不存在干扰。
称取试样0.100 0 g,精确到0.000 1 g,随同试样做空白试验。
将试料置于300 mL聚四氟乙烯烧杯中,加入盐酸15 mL,硝酸5 mL,高氯酸 3 mL,氢氟酸 3 mL,加热溶解试料,蒸至白烟冒尽,冷却,加入5 mL盐酸,用水冲洗杯壁,加热使盐类溶解,冷却移入100 mL容量瓶,稀释至刻度,混合均匀,在仪器工作参数条件下测定吸光度。
按待测物的含量分别移取适量溶液于100 mL容量瓶中,加入2 mL镧盐溶液,2 mL盐酸,稀释至刻度,混匀。按照试验方法,在选定的仪器工作条件下与标准溶液系列同步测定,减去空白值,从工作曲线上计算出试样中的镁浓度。
移取 0.00 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.0 mL、5.00 mL、镁标准溶液分别置于一组100 mL容量瓶中,加入2 mL镧盐溶液,2 mL盐酸,用水稀释至刻度,混匀。
与试料测定相同条件下,测量标准溶液的吸光度,减去标准系列“零”浓度溶液的吸光度,以镁浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
按照试验方法和选定的仪器工作条件,对5个批号粗氢氧化钴样品进行精密度试验,结果见表5。
表5 精密度试验数据 %
从表5数据可知,不同含量的粗制氢氧化钴中镁的相对标准偏差在1.54% ~5.36%之间,可以满足测定要求。
为了考察本方法的准确度,在空白试样中加入不同量的镁标准溶液,按照试验方法和选定的仪器工作条件进行回收率试验,测定结果见表6。
表6 加标回收试验
从表6可以看出,本方法的加标回收率在98.3% ~103.0%之间,准确度好。
试验结果表明,用火焰原子吸收分光光度法测定粗氢氧化钴中的镁,准确度好、精密度高,且操作简便、快速、干扰少,能满足分析检测的要求。
[1] YS/T 2861.6-2011,镁量的测定 火焰原子吸收光谱法[S].
[2] 《有色金属工业分析丛书》编辑委员会.现代分析化学基础[M].北京:冶金工业出版社,2001.
[3] 李述信.原子吸收光谱分析中的干扰及消除方法[M].北京:北京大学出版社,1986.