改进分光光度法快速测定锡精矿中的砷

陈芸平 冯丽琼 周家喜

（云南省有色地质局 测试中心，昆明650216）

前言

砷是广泛分布于自然界的非金属元素，主要以硫化物和氧化物的形式存在。砷及其化合物具有较强毒性，特别是其氧化物，对环境及人体具有强烈危害。含砷的冶炼原料在冶炼过程会产生一系列的砷化合物，如砷化氢、亚砷酸（盐）和有机砷化物等，为人类致癌物，易造成砷中毒，而且对自然环境大气、水、土壤造成严重污染[1-3]，影响冶炼材料的品质，同时也将增加处理成本，准确测定砷对选矿及其冶炼过程有着极其重要的意义[4-5]。

现行锡精矿中砷的测定方法是“GB/T 1819.5—2004”。此方法主要是蒸馏分离砷，然后用分光光度法或者滴定法进行测定。还有近年发展起来的新型仪器分析方法，如能量色散X-射线荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等[6-7]。这些方法有的操作繁琐，流程较长，或者有的受到仪器限制等。针对这些缺点，采取了分光光度法测定铁矿石中砷的优点[8]，将样品低温氧化溶解、硫酸发烟处理后，用盐酸溶解后澄清，取清液分析。此方法经过国家一级标准物质的验证，精密度和准确度均得到理想的效果，操作过程简便、实用、快速。

1 实验部分

1.1 标准溶液和主要试剂

砷标准储备溶液（1.00 mg/m L）：称取在105～110℃烘干2 h后于干燥器中冷至室温的三氧化二砷标准物质0.330 0 g于烧杯中，加入20 m L Na2O2溶液（100 g/L）溶解，加一滴酚酞指示剂，用H2SO4（1+1）中和至红色退去，移入250 m L容量瓶中，定容，摇匀。

砷标准溶液（100μg/m L）：移取25.00 m L砷标准储备溶液于250 m L容量瓶中，用 HCl（1+1）定容至刻度，摇匀。

砷显色液：称取80 g SnCl2溶解于420 m L盐酸中，加入12 m L氢碘酸，混匀，此溶液带微黄色（最好临用现配，不可长期保存）。

羧甲基纤维纳溶液（CMC，10 g/L）：称取5 g羧甲基纤维纳，用少许水润湿，加入500 m L水，搅匀，呈胶液状态。

空白液：称取1 g硫酸高铁铵溶于90 m L HCl（1+1）后，加入10 m L H2SO4（1+1），混匀。

实验用水是满足“GB/T 6682—2008”三级水要求的蒸馏水。

T6系列紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）。

1.2 实验方法

称取0.1～0.25 g样品（精确至0.000 1 g）于烧杯中，先加入约0.5 g KClO3，少许水润湿后依次加入10 m L HNO3，2 m L HCl（1+1），5 m L H2SO4（1+1），盖上表面皿，低温电炉溶至硫酸冒浓烟（若样品含有有机质，则可滴加几滴硝酸除去），取下冷却后，吹少许水，加入15 m L HCl（1+1）微热至可溶盐溶解，冷却后用HCl（1+1）定容至25 m L比色管中，摇匀，澄清。

取清液0.5～10 m L于25 m L比色管中（不足10 m L体积的用空白液补足），加入1 m L CMC溶液（10 g/L），10 m L 砷显色液，迅速摇匀，放置20 min，用分光光度计于波长420 nm处测定。

准确移取0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 m L砷标准溶液（100μg/m L）于25 m L比色管中，与样品同条件操作，绘制标准曲线。

2 结果与讨论

2.1 方法原理

As3-、As、As3+被氯酸钾和硝酸氧化为稳定的As5+，在酸性介质中，As5+被还原为As3+，As3+与I-反应生成AsI3沉淀，用CMC作为分散剂使之形成真溶液后用分光光度法来测定。

2.2 CMC溶液的影响

CMC溶液要使CMC和水完全融合、充分溶化，使溶液色泽接近无色透明；不能有结团、结块、颗粒物的现象，从而导致显色条件不一致，影响测定结果。

2.3 NO3-的干扰及消除

因在样品溶解过程中使用了硝酸，则制取的溶液中有可能含有NO3-，NO3-会使CMC失效，导致沉淀无法形成真溶液，会直接导致测定结果偏低。在溶样过程中，发烟两次，可有效除尽NO3-，排除干扰。

2.4 干扰元素的影响[8]

经实验表明，部分样品中会含有C或者有机质，经过CMC分散后也形成真溶液，会导致测定结果偏高，可在溶样硫酸发烟阶段滴加硝酸除去。Cu、Se、Te对测定有一定干扰，对Cu、Se、Te含量高的样品不适合使用本法测定。

2.5 精密度和准确度实验

平行称取GBW07231、GBW07232标准物质12份，按照本文拟定的方法进行分析，计算精密度（RSD）和准确度（RE）。由表1结果可见，方法的精密度为1.1%～1.4%（n=12），方法重现性较好。由表2可见，测定值与标准值吻合，证明方法可靠。

2.6 实际样品分析

用改进分光光度法对锡精矿实际样品中的砷进行测定，结果见表3。

表1 方法的精密度Table 1 Precision test of the method(n=12)/%

表2 标准样品分析结果Table 2 Analytical results of As in national standard reference samples /%

表3 锡精矿实际样品中砷的测定Table 3 Analytical results of As in tin concentrate(n=6) /%

2.7 加标回收实验

选择锡精矿作为样品本底，准确称取0.250 0 g样品，加入砷的标准溶液，按照实验方法进行处理，测定As含量，计算加标回收率。由表4结果可见，加标回收率为98.2%～102%。

3 结语

对分光光度法快速测定铁矿石中砷的方法进行了改进，提高了测定锡精矿中砷的实验流程，降低了实验成本。对国家一级标准物质进行测定，并进行加标回收实验，证明本方法可靠且具有简便、实用、快速的特点，已经用于锡精矿样品中砷的测定，取得了满意的结果。

表4 加标回收实验Table 4 Recovery test of the method

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