李 颖,刘晓丽,王 琳
(金川集团公司检测中心二厂区分析室,甘肃 金昌 737100)
镍电解精炼过程中,一些杂质元素与镍一起进入电解液,当积累到一定程度会对电解过程发生影响。目前,高锍阳极板中硒的检测没有相应分析标准,文献对硒的检测方法多为原子荧光光谱法[1]和分光光度法[2],前一种方法必须对基体进行分离,后一种方法要用甲苯萃取。本文利用ICP-AES光谱仪范围宽、准确度好、基体效应小、曝光时间短的优点,通过对精密度试验、加标回收试验、干扰试验的考察,建立了ICP-AES光谱法测定高锍阳极板中微量硒。方法准确、快速,操作简单。
iCAP6300电感耦合等离子体原子发射光谱仪;氩气(纯度大于99.99%);酒石酸(优级纯);硝酸(ρ1.42 g/mL);盐酸(ρ1.19 g/mL);硝酸(1+1);盐酸(1+1);硫酸(1+1);硝酸—氯酸钾饱和溶液;硒标准贮存溶液:1000μg/mL的硒标准溶液(购买国家标准物质);硒标准溶液:移取2.00mL硒标准贮存溶液于200mL容量瓶中,加入10mL硝酸,用水稀释至刻度。此溶液1mL含10µg硒。
1.2.1 样品分析步骤
称取0.400g(精确至0.0001 g)高锍阳极板样品置于500mL烧杯中,加入20mL硝酸—氯酸钾饱和溶液,盖上表皿,加热溶解至近干,取下冷却。用水吹洗表皿及杯壁,加热使盐类完全溶解,冷却后移入200mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。于ICP-AES上按设定的仪器最佳工作条件进行测定。
1.2.2 工作曲线的绘制
分 别 移 取 0.00mL、3.00mL、5.00mL、8.00mL、10.00mL、20.00mL硒标准溶液于一组100mL容量瓶中,加入5mL硝酸,配制成硒标准系列溶液。溶液中硒浓度依次为0.00mg/L、0.30mg/L、0.50mg/L、0.80mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L。于ICP-AES上按设定的仪器最佳工作条件测定,仪器自动绘制出工作曲线。
1.2.3 仪器工作条件
试验参考iCAP6300电感耦合等离子体原子发射光谱仪推荐测定条件,仪器测量条件见表1。
表1 iCAP6300工作条件
通过试验确定硒分析谱线。
图1 硒分析图谱
配制含量与高锍阳极板中Ni 65%、Cu 5%、Fe 1.5%、Co 0.80%相同的合成样品,分别移取0.00mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、8.00mL、10.00mL硒标准溶液加入合成样中,配制成硒浓度依次为0.00mg/L、0.10mg/L、0.30mg/L、0.50mg/L、0.80mg/L、1.00mg/L标准系列溶液。与硒浓度依次为0.00mg/L、0.10mg/L、0.30mg/L、0.50mg/L、0.80mg/L、1.00mg/L纯水标准系列溶液于ICP-AES上按设定的仪器最佳工作条件测定,两条曲线测定情况如图2。
图2 工作曲线选择
由图2可见,硒纯水标曲线与基体曲线重合,镍、铜、铁、钴不干扰测定。试验选择纯水标绘制工作曲线。
合成样品溶样条件选择。称取高锍阳极板(45m2),分别加入硒浓度为0.00 mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L的硒标准溶液,采用下列五种不同的溶剂溶解样品,结果见表2。
表2 溶样条件选择
试验结果表明,在盐酸存在下,硒会有部分损失,导致方案二、方案三、方案四测定结果偏低,标准的回收率偏低20%~50%,溶样过程不能加入盐酸。方案五加入硫酸,硒的损失率高达100%,不适合测定样品中硒的溶解。采用方案一的溶样方式,样品溶解完全无损失,且标准的回收率在98.6%~103.0%,满足样品的分析,因此,试验采用硝酸氯酸钾溶解样品。
高锍阳极板中Ni 65%、Cu 5%、Fe 1.5%、Co 0.80%左右。因此,必须对镍、铜、铁、钴进行干扰试验。采用0.50mg/L、1.00mg/L的硒标准溶液,加入不同量的镍、铜、铁、钴于100mL容量瓶中,进行共存离子混合干扰试验。按试验方法于ICP-AES上测定,结果见表3。
表3 共存离子干扰
表3数 据 显 示, 共 存 离 子Ni≤150mg、Cu≤12mg、Fe≤15mg、Co≤6mg,待测样品中镍、铜、铁、钴的量均低于该值,不干扰硒的测定。
在仪器最佳工作条件,用试剂空白溶液连续测定11次,以测定结果的标准偏差的3倍作为检出限,测定结果见表4。
表4 方法的检出限
表4数据表明,硒的检出限为0.072mg/L,能够满足分析需要。
按试验方法对80m2高锍阳极板、45m2高锍阳极板中硒,进行精密度试验,平行测定11次,结果见表5。
表5 精密度试验
表5的精密度试验数据表明,80m2高锍阳极板、45m2高锍阳极板中硒RSD分别为3.95%、3.33%、完全满足分析方法要求。
按试验方法对高锍阳极板中硒进行加标回收试验,结果见表6。
表6 加标回收试验
表6数据结果表明,高锍阳极板中硒加标回收率为93.8%~116.7%。
采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高锍阳极板中硒,方法操作简便,能够满足分析要求,可推广到其它镍基体物料中硒的测定。