电感耦合等离子体发射光谱法测定三氯化磷中微量砷

颜廷来，刘学峰，胡丽秀（山东阳煤恒通化工股份有限公司，山东 临沂 276100）

电感耦合等离子体发射光谱法测定三氯化磷中微量砷

颜廷来，刘学峰，胡丽秀
（山东阳煤恒通化工股份有限公司，山东 临沂 276100）

介绍了电感耦合等离子体发射光谱仪测定三氯化磷水解液中微量砷的方法。从砷的4条谱线中选择最佳分析线，对不同水解时长的试样进行了定量分析。

电感耦合等离子发射光谱；三氯化磷；水解；砷

随着工业进程的加快，砷作为农药产品中的残留杂质对人类的威胁日趋严重。工业三氯化磷作为制造敌百虫、甲胺磷和乙酰甲胺磷以及稻瘟净等有机磷农药的主要原料，关注其砷含量的分析符合人们对健康、环境高标准的要求。

行业中测定三氯化磷中砷含量的标准方法主要是砷斑法［1］，该方法仅可作限量的定性分析，不能给出定量结果。近年来，季海东等尝试采用TCS-100As分析仪对三氯化磷水解溶液中的砷进行定量分析［2］，用85%硫酸对样品进行多次萃取并需加热产生三氧化硫白烟，该法样品处理复杂、健康危害大。随着科学技术的进步，电感耦合等离子体发射光谱技术已成为砷等微量元素分析的重要手段［3，4］。该方法将工业三氯化磷在15℃恒温条件下水解1 h，再用电感耦合等离子体发射光谱仪以标准曲线法进行直接测定，操作简便、安全系数高、结果准确、检测范围宽，可满足绝大部分工业三氯化磷产品中砷含量的测定。

1　实验部分

1.1仪器及工作条件

1.1.1仪器

Spectro Blue全谱直读电感耦合等离子发射光谱仪，德国斯派克公司。

DL-2005低温冷却循环泵，上海豫明仪器有限公司；ME204102电子天平，0.01 g，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。

1.1.2电感耦合等离子发射光谱仪工作条件

等离子体功率：1 400 W；泵转速：30 r/min；冷却气体流量：13.00 L/min；辅助气体流量：0.8 L/min；雾化气流量：0.75 L/min；积分时间：36 s。

1.2试剂和溶液

1.2.1砷标准储备液，1 mg/mL，国家标准物质

1.2.2砷标准溶液，100 mg/L

吸取10mL砷标准储备液（1.2.1），转移至100mL容量瓶中，以高纯水定容，摇匀，备用。

1.2.3砷标准溶液，50 mg/L，按1.2.2方法配制

1.2.4砷标准溶液，25 mg/L，按1.2.2方法配制

1.2.5高纯水，电阻率＞18 MΩ

1.3试验方法

1.3.1条件选择试验方法

取1.00 mL砷标准溶液于100 mL容量瓶中，用高纯水稀释至刻度，充分混匀。于一定仪器条件下测定砷谱线193.759 nm的发射光强度。

1.3.2标准工作曲线绘制

从100 mg/L砷标准溶液（1.2.2）中移取0.00、0.50、1.00、5.00、10.00 mL溶液分别置于一组100 mL容量瓶中，以高纯水定容、摇匀。在仪器工作条件下，用电感耦合等离子发射光谱仪测定系列标准溶液中砷谱线193.759nm的发射光强度，每样平行测定3次。

1.3.3标准加入法

从水解1 h的试液中分别移取3份25 mL溶液置于一组25 mL的容量瓶中，向第一个容量瓶中加入1.00 mL高纯水，从25 mg/L砷标准溶液（1.2.4）中移取1.00 mL溶液置于第二个容量瓶，从50 mg/L砷标准溶液（1.2.3）中移取1.00 mL溶液置于第三个容量瓶。以第一个容量瓶中液体作空白，在仪器工作条件下，用电感耦合等离子发射光谱仪测定系列加标溶液中砷谱线193.759 nm的发射光强度，每样平行测定3次。

1.3.4样品测定

移取约1.5 mL试样，置于已知质量干燥的小称量瓶或安培球中，立即盖严并称量（精确至0.01 g），连同称量瓶或安培球放入盛有约100 mL（精确至0.01 g）高纯水的250 mL具塞三角瓶或水解瓶中，盖紧摇动。待称量瓶盖打开或安培球破碎试样徐徐流出后，将具塞三角瓶或水解瓶放入15℃左右冷水中，间断轻摇，水解1 h，取出放至室温（工业用三氯化磷在湿空气中激烈发烟，遇水猛烈反应生成亚磷酸并放出氯化氢气体，遇热时分解成磷的氯化物和高毒的氧化物薄膜）。在选择的仪器工作条件下，分别以标准曲线法和标准加入法，测定试样溶液中待测元素在谱线193.759 nm处的发射光强度，每样平行测定3次。计算试样中砷的含量，以mg/L表示。

2　结果与分析

2.1仪器工作条件的选择

按照条件选择试验方法，测定1.00 mg/L砷标准溶液在不同等离子体功率、泵转速、冷却气体流量、辅助气体流量、雾化气流量时的发射光谱强度，对这些数据进行综合分析，确保分析强度，得到最好的信噪比，并较好地保护矩管，选择等离子体功率：1 400 W；泵转速：30 r/min；冷却气体流量：13.00 L/min；辅助气体流量：0.8L/min；雾化气流量：0.75L/min。

2.2分析谱线的选择

根据待测元素含量的高低以及试样中存在的干扰元素，选择发射净强度大、信噪比低、线性好、背景干扰小的谱线作为待测元素的分析谱线。该方法分别用标准曲线法和标准加入法对各条谱线进行扫描，记录谱线信号和背景强度。结果表明，在砷谱线为193.759 nm时，灵敏度高、背景干扰小，故选择193.759 nm做为砷的分析线。

2.3标准工作曲线及方法检出限

按标准工作曲线绘制方法操作，测定系列标准溶液的发射光谱强度，其数据见表1。

表1　标准工作曲线测定数据

仪器工作系统直接对数据进行一次线性回归处理，线性方程：I=11.315c-0.3181，相关系数：r=0.99991，标准偏差0.051 9 mg/L，检出限0.000 9 mg/L，线性良好。

2.4试样水解时间

对试样进行不同时长水解，在工作条件下，分析谱线193.759 nm，采用标准曲线法测定的样品中砷含量见表2。

表2　水解时间与砷含量的关系

2.5定量分析方法选择

在选择的仪器工作条件下，分别以标准曲线法和标准加入法，测定水解 60 min的试样溶液中待测元素在谱线193.759 nm处的含量。标准加入法的线性方程：I=9.926 5 c+6.626 8，相关系数：r=0.997 29，标准偏差0.609 mg·L-1，检标准加入法检出限0.006 5 mg/L，测得的样品中砷含量为51.89 mg/L，虽与标准曲线法的线性仅相差0.22 mg/L，但标准加入法相关系数较低，曲线标准偏差较大，且不适于批量样品检测，因此，本试验选用标准曲线法。

3　结论

将三氯化磷试样在15℃冷水中水解1 h，取出放至室温后，在砷谱线为193.759 nm处，直接用电感耦合等离子发射光谱仪以标准曲线法测定试液中的砷含量，相关系数为0.999 91，标准偏差为0.051 9 mg/L，检出限为0.000 9 mg/L。研究结果表明，该方法较现行砷斑法及砷分析仪法操作简便、安全系数高、结果准确、检测范围宽，可满足绝大部分工业三氯化磷产品中砷含量的测定。

［1］全国化学标准化技术委员会氯碱分会.HG/T 4208-2011工业用三氯化磷 砷含量的测定 砷斑法.北京：化学工业出版社，2012.

［2］季海东，陆雪芳，黄波，等.三氯化磷中砷分析方法的探索.农药科学与管理，2013，08：42-44.

［3］王光灿，彭莉，朱光辉，何鹏，和卫东，等.电感耦合等离子体发射光谱法测定高纯磷中微量砷.云南化工，1998，02：50-51.

［4］宋应球，宗屹，毛晓红，等.电感耦合等离子体原子发射光谱法直接测定锑及三氧化二锑中砷量.湖南有色金属，2014，05：71-73.

Trace arsenic determination in phosphorus trichloride by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry

YAN Ting-lai，LIU Xue-feng，HU Li-xiu
（Shandong Yangmei Hengtong Chemical Co.，Ltd.，Linyi 276100，China）

A method of determination of Trace arsenic determination in phosphorus trichloride by inductively coupledplasma-atomic emission spectrometric is proposed.Select the best analysis line in 4 lines of arsenic，a quantitative analysis was made on the samples with different hydrolysis time.

inductively coupled plasma atomic emission spectrometry；phosphorus trichloride；hydrolysis；arsenic

075+.3

B

1009-1785（2016）06-0040-02

2016-03-25