ICP-AES测试青海西台老卤水中的硼

王 燕，石 华，朱 琳

（青海省地矿测试应用中心，青海 西宁 810008）

我国是一个多盐湖国家，青海省更是盐湖卤水资源丰富的地区。卤水中富含钾、锂、硼、镁等多种元素，是我国重要的矿产资源，如钾、镁是我国经济和农业发展不能缺少的资源[1-4]，是生产钾盐和镁盐的重要原料。青海省柴达木盆地的硼资源很丰富，占我国卤水硼资源总量的80%[5]，硼是一种重要的战略性资源，它的用途日益重要而广泛。

青海西台卤水经过水分蒸发随着氯化钠的析出而成为老卤水，主要成分为钾、硼、硫酸盐。及时准确的测出卤水中硼的含量，对卤水的开发利用显得越来越重要。本法采用加入内标法，校正测试得到硼的含量。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

本方法所用试剂盒水均指优级纯试剂和符合GB/T 6682规定的一级水，试验所用试剂在没有指明方法时均按照GB/T 602规定制备，所用仪器设备均为经过检定或者校准的。具体仪器和试剂如下：

(1) ICAP-6300，美国热电公司。

(2) 硼标准溶液：GSB04-1716-2004硼标准溶液，ρ(B)=1 000mg/L。(3) 盐酸：ρ(HCl)=1.19g/mL，优级纯。(4) 氩气，纯度＞99.9%。

(5) 250mL、100mL容量瓶，为无硼玻璃或者聚四氟乙烯材料。

(6) Cd内标溶液：GBW08612，ρ(Cd)=1 000 mg/L。

1.2 仪器条件的选择

根据仪器推荐条件与测试对象的特点以及试验优化，得到具体的工作条件见表1。

表1 仪器工作条件

1.3 样品采集及处理

本试验测定用样品采集于青海省柴达木盆地中部西台吉乃尔盐湖，主要为氯化物型卤水，随着卤水中氯化钠的提出，剩余老卤水中主要为硫酸盐，含有大量硼。老卤水中盐类含量很高，在采样时采用稀释的方法保存，将去离子水和老卤水样品按照体积1∶3稀释后保存在高密度聚四氟乙烯塑料大桶中，带回实验室待分析。

将取回来的样品分取5mL置于250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。再分取25mL置于250mL容量瓶中，加入Cd标准溶液(1.1)2.5mL用水稀释至刻度，摇匀，待测。

1.4 空白试验

按照1.3的步骤不加入试样，只加入去离子水，制成空白试样，待测。

1.5 分析谱线的选择

在ICP-AES的测试中，分析谱线的选择非常重要，因为ICP的激发能力很强，几乎每种分析元素都不同程度的存在光谱干扰，其干扰程度与谱线的选择有很大关系。本试验根据西台吉乃尔盐湖样品测定时的浓度和背景等因素，挑选以下谱线(见表2)。

表2 元素的分析谱线

1.6 标准曲线的配制

把硼的标准溶液稀释成10mg/L，配制成0、0.1、0.5、1.0、2.0、5.0、10mg/L的硼标准系列，每个溶液里加入Cd的标准溶液，使得ρ(Cd)为10mg/L。

1.7 样品测试

打开ICP-AES仪器，打开氩气开关，先通气2h后再点着仪器的等离子体，运行30min后待等离子稳定，按照设置好的仪器条件与选择的分析线建立方法，先测试标准曲线，测试样品空白，再测试样品。

1.8 结果计算

硼元素的质量浓度由下公式计算得到。

式中：ρ(B)为硼元素的校正后结果，mg/L；

ρ(B)测得为硼元素的仪器测得结果，mg/L；

10为Cd元素作为内标的浓度，mg/L；

ρ(Cd)测得为Cd元素的仪器测得结果，mg/L；

500为样品的稀释倍数。

2 结果与讨论

2.1 加标回收试验

对卤水样品进行加标回收试验并计算回收率(见表3)。由表3可见，硼元素的回收率在94.4%～103.1%之间，可验证本方法的准确度。

表3 加标回收试验结果

2.2 方法比对

因为卤水没有标准物质来监控，所以送取三件卤水样品，采用了传统方法的测定方式来验证ICPAES测定数据的准确性，其中硼采用容量法。容量法需要使用甘露醇、盐酸、硝酸、碳酸钠、硫化钠、氢氧化钠、甲基红、酚酞等试剂，对比结果见表4。由表4可看出，ICP-AES与传统方法的测定结果基本吻合，无显著性差异，结果可靠。

表4 两种测定结果对比(mg/mL)

由试验结果可见，本方法与容量法在结果测试上无明显差别；在试剂使用上明显减少了很多，本方法只需要使用盐酸即可；操作上容量法需要分析人员熟练掌握滴定的要求，而本方法只要会操作ICP-AES即可。

2.3 方法精密度

逐级稀释500倍本试验用的三件西台老卤水样品，对硼元素进行6次平行测定，结果见表5。

表5 精密度试验结果(mg/mL)

2.4 内标的影响

本试验测试对象为高盐类的卤水，仪器很容易造成不稳定漂移而影响测试结果。本试验采用标准系列和样品中加入相同浓度的Cd的内标，通过Cd的结果变化来判断仪器的漂移情况，根据Cd的漂移校正硼的测试结果，很好的克服了高盐造成的影响。

3 结语

本试验建立了采用ICP-AES快速测试西台老卤水中硼元素的方法，采取Cd内标法扣除基体干扰的办法，通过样品加标试验、重复性试验得到了本方法相对简单、快速、精密度好的结论，适用于盐湖卤水的快速测定。