氢化物发生－原子荧光光谱法测定高纯铅中砷含量

姜 晴

（株洲冶炼集团股份有限公司，湖南 株洲 412004）

氢化物发生－原子荧光光谱法测定高纯铅中砷含量

姜 晴

（株洲冶炼集团股份有限公司，湖南 株洲 412004）

研究了两种高纯铅，即铅－05（Pb 99.999%）和铅－06（Pb 99.9999%）中微量砷的氢化物发生－原子荧光光谱法测定方法，样品用HNO3溶解后，加入HCl形成氯化铅沉淀分离主体铅，用硼氢化钾还原砷为砷化氢，原子荧光光谱法测定砷量。方法简单，平均回收率达到110%，适应于高纯铅中0.01×10－4%～0.6×10－4%砷的测定。

氢化物发生；原子荧光法光谱法；高纯铅；砷

随着现代工业和科技的发展，高纯度铅的使用领域也越来越广泛，高纯铅含主成分的量在99.999%～99.999 9%之间，杂质含量更是极低，一般含量均在0.000 1%以下，其含量的测定是分析上的难题，铅中砷的测定一般采用吸光光度法，YS／T 229.1～229.3—1994高纯铅分析方法采用的是砷钼蓝分光光度法，流程较长，对于极低含量的测定，其灵敏度偏低，结果不能令人满意。本试验提出了采用氯化铅沉淀分离铅、砷化氢发生，原子荧光光谱法测定，测定速度快，经过实验证明，能够满足分析的要求。

1 实验部分

1.1 仪器及工作条件

AFS2201型断续流动双道无色散型氢化物原子荧光光谱仪，带有石英炉原子化器和砷空心阴极灯，断续流动仪。仪器分析条件见表1，断续流动仪操作条件见表2。

表1 仪器分析条件

表2 断续流动仪操作条件

1.2 主要试剂与标准溶液

HNO3（1＋2）；HCl（1＋1）；氢氧化钾溶液（200 g／L，现用现配）；硫脲（50 g／L）－抗坏血酸（50 g／L）。载流：20%（体积百分含量）HCl。硼氢化钾溶液（KBH4，25 g／L，含 5 g／L KOH）：称取 5 g KBH4，加入预先溶有1 g KOH的200 mL水中，宜现用现配。砷标准贮存溶液：准确称取0.132 0 g三氧化二砷（≥99.95%，预先在硫酸干燥器中干燥24 h以上）于300 mL烧杯中，加入20 mL氢氧化钾溶液（200 g／L），加热溶解完全，用盐酸中和至微酸性，冷却。移入1 000 mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL含砷100 μg。砷标准溶液：1 mL含砷0.50 μg。砷标准系列溶液：配制浓度／ng·mL－1：0、2.5、5.0、10.0、20.0、30.0砷标准工作溶液，酸度为5%（体积百分含量）HCl介质，含有5 g／L硫脲－5 g／L抗坏血酸，现用现配。

除非另有说明，在分析中使用的确认为优级纯试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。

1.3 试验方法

称取5.0 g试样于100 mL石英烧杯，精确到0.000 1 g。随同试料做空白试验。将试料置于100 mL石英烧杯中，加入15.0 mL HNO3（1＋2），盖上表面皿，低温加热使试样溶解完全，煮沸驱除氮的氧化物，取下，以水洗表面皿及杯壁，移入100 mL容量瓶中，加入30.0 mL HCl（1＋1），10.0 mL硫脲－抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，混匀，放置30 min。

仪器应配有由厂家推荐的砷高性能空心阴极灯，以硼氢化钾为还原剂、HCl为载流、氩气为屏蔽气和载气测量砷的荧光强度。当设备具有计算机系统控制功能时，工作曲线的建立、校标（漂移校正、标准化、重新校准）和砷量的测定应按照计算机软件操作说明书的要求进行。

标准溶液的制备：移取砷标准溶液／mL：0、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00于一组100 mL容量瓶中，加入30.0 mL HCl（1＋1），10.0 mL硫脲－抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，混匀，放置30 min。配制浓度为／ng·mL－1：0、2.50、5.00、10.00、20.00、30.00的溶液，用时现配。以砷的质量浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标，绘制工作曲线。

2 结果与讨论

2.1 测定条件的选择实验

2.1.1 样品溶解方法的选择

HCl无法溶解纯铅，6～20 mL的浓硫酸均无法将高纯铅溶解，实验证明，5 g纯铅在溶解过程的现象有：10 mL稀HNO3（1＋2）及15 mL稀HNO3（1＋3）加热1 h均不能达到溶解目的，15 mL稀HNO3（1 ＋2）0.5 h内可以溶解样品且有硝酸铅晶体析出，因此方法采用15 mL HNO3（1＋2）溶解样品。

2.1.2 介质和HCl用量的选择

采用HCl使铅基体形成氯化铅沉淀，通过计算获知5.0 g铅的沉淀需要4 mL HCl，溶液的HCl酸度在15%左右时，砷的荧光强度值稳定。

2.1.3 硫脲－抗坏血酸用量的试验

硫脲－抗坏血酸为掩蔽剂和砷的预还原剂，当砷量为1 μg时，硫脲－抗坏血酸混合液（50 g／L）的加入量为5 mL以上时就可以达到稳定的荧光强度值，因此，硫脲－抗坏血酸的用量确定为10 mL。

2.1.4 预还原时间的试验

加入硫脲－抗坏血酸溶液后，需要在常温下放置一段时间以便还原反应的进行，试验证明，25℃时时间低于20 min，荧光强度值明显偏低，当达到25 min后，荧光强度值趋于稳定，方法采用放置30 min后进行测定。

2.1.5 硼氢化钾浓度的影响

选择使用硼氢化钾浓度的目的是获取最佳的测定灵敏度。据此对加入5～40 g／L的硼氢化钾浓度进行了详细考察，以期得到测定的最佳测定灵敏度。根据试验结果，当使用硼氢化钾浓度为25 g／L（含有5 g／L氢氧化钾）时，砷荧光强度稳定且最大。

2.2 共存元素的影响

高纯铅含主成分铅为99.999% ～99.9999%，共存的杂质元素主要有：As（0.3 μg／g）、Fe（0.5 μg／g）、Cu（0.8 μg／g）、Bi（1.0 μg／g）、Sn（0.5 μg／g）、Sb（0.5 μg／g）、Ag（0.5 μg／g）、Mg（0.5 μg／g）、Al（0.5 μg／g）、Cd（0.5 μg／g）、Zn（1.0 μg／g）、Ni（0.5 μg／g），通过加入20 μg／g的杂质元素进行试验，仅有锡对测定有影响，考虑到试样中最大含锡为0.5×10－4，样品量为5 g时，总锡量为2.5 μg，其影响可以忽略，其它共存元素对砷测定没有影响。

3 精密度和准确度

称取铅锭（5 N）样品于100 mL石英烧杯中，按照表3中要求加入砷标准溶液，合成1＃～3＃合成样。按照分析步骤进行测定，精密度试验结果见表3。

表3 砷精密度测试数据（n＝7）

4 结 语

采用氢化物发生－原子荧光法光谱法测定高纯铅中微量砷，发挥了原子荧光光谱法灵敏度高，干扰少的优势，该方法简便、快速，在实际工作中得到了广泛应用。

［1］YS／T 229.1～229.3—1994，高纯铅化学分析方法［S］.

［2］王军学.氢化物发生－原子荧光法光谱法测定精碲中微量砷［J］.冶金分析，2010，30（2）：55－57.

Determination of Arsenic in Highpure Lead Ingot by HG-AFS

JIANG Qing
（Zhuzhou Smelters Group Co．，Ltd．，Zhuzhou 412004，China）

Hydride generation-atomic fluorescence spectrometry was applied to the determination of trace arsenic in high pure lead ingot（Pb 99.999%and Pb 99.9999%）.The sample was dissolved in nitric acid，and the lead was removed as lead chloride sediment with hydrochloric acid.Arsenic was reduced to arsenic hydride by potassium borohydrate and measured by AFS.The method is simple and average recovery is about 110%.It can be applied to the analysis of arsenic in high pure lead ingot.

HG-AFS；arsenic；lead ；

TG115

A

1003－5540（2015）02－0068－03

2015－03－02

姜 晴（1964－），女，工程师，主要从事有色冶金分析检测技术及管理工作。