碲的分析測(cè)試方法研究進(jìn)展

李志偉，紀(jì) 朋

（1.河南省巖石礦物測(cè)試中心,河南鄭州450012；2.河南省礦物加工與生物選礦工程技術(shù)研究中心，河南鄭州450012；3.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司鄭州卷煙廠，河南鄭州450000）

碲是一種稀有分散元素，在地殼中的含量極低，地殼中的平均含量為1×10-7%。碲在自然界中常與硫化礦物共存，因此，工業(yè)上提取碲的主要來源是電解銅、鉛、鉍等金屬時(shí)的陽極泥，硫酸工業(yè)中的殘泥及在冶煉硫化礦物時(shí)回收。碲的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，在冶金工業(yè)上，用作鋼合金添加劑以改良鋼質(zhì)量，改善其切削加工性能并增加其硬度，及作為鉛合金添加劑以提高材料的耐蝕性、耐磨性和強(qiáng)度；另外，碲的化合物制成各種觸媒，用于石油、醫(yī)藥、陶瓷、塑料、印染、油漆、搪瓷及化工等各種行業(yè)。由于碲的重要性，使人們對(duì)碲的需求日益增加，這也引起了各國科學(xué)家和分析工作者的高度重視。碲在各種樣品中的含量差別較大，基體也各不相同，尋找合適的分析方法是十分必要的。如在環(huán)境樣品和地質(zhì)樣品中，碲含量很低，要尋找靈敏度高、準(zhǔn)確度好的微量分析方法；在礦物樣品和冶金樣品中，碲的含量相對(duì)較高，要尋找與樣品相適應(yīng)并準(zhǔn)確度高的方法。近年來隨著技術(shù)的進(jìn)步，一些高效的分離富集方法的出現(xiàn)以及大型精密儀器的開發(fā)應(yīng)用，許多專家學(xué)者在這方面做了大量研究工作，使得碲的分析測(cè)定工作有了飛速的發(fā)展。本文對(duì)近年來碲的分析測(cè)試技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)和綜合評(píng)述。

1 容量法

樣品采用鹽酸-硝酸-硫酸或硫酸鉀-硝酸-硫酸分解，加入定量且過量的KCr2O4（0.1mol·L-1）標(biāo)準(zhǔn)溶液，用硫酸亞鐵（0.1mol·L-1）的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。此方法適用于比較復(fù)雜的中和渣或陽極泥中碲含量為1%~40%的樣品的分析[1，2]。

2 分光光度法

朱振元將銀合金分解并分離大量基體銀后，在3mol·L-1HCl介質(zhì)中以Sn2+將Te4+還原成單體進(jìn)行目視比濁或分光光度法測(cè)定，該方法能較好地滿足爐前銀合金樣品中碲的分析要求[3]。張渝陽等基于Te（Ⅳ）催化S2-還原亞甲基藍(lán)的褪色反應(yīng)，建立了粗硒粉中微量碲的催化動(dòng)力學(xué)分析方法，方法的檢出限為3.04ng·mL-1，Te（Ⅳ）濃度在20~220ng·mL-1范圍內(nèi)服從比爾定律[4]。陳樹榆等利用Se（Ⅳ）和Te（Ⅳ）對(duì)鹽酸肼與KBrO3的氧化還原反應(yīng)的催化效應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物與甲基橙褪色變化來度量反應(yīng)速率，反應(yīng)速率與Se（Ⅳ）和Te（Ⅳ）濃度呈線性關(guān)系[5]。張蕾等通過納米TiO2微柱及流動(dòng)注射技術(shù)進(jìn)行微量碲的分離富集，并對(duì)各種影響因素進(jìn)行了探討。用此方法對(duì)水樣中痕量的碲進(jìn)行測(cè)定，碲的回收率在98%~103%之間[6]。

3 極譜法

凌宗干在Na2SO3-NH4Cl-酒石酸鈉-EDTA -NH3·H2O的混合底液中，以KIO4催化碲波，催化示波極譜法測(cè)定電解鉛中痕量的碲，濃度在0~1.0μg· 10mL-1之間保持線性關(guān)系[7]。龍萍等采用鐵氰化鉀-亞鐵氰化鉀沉淀分離試樣中的大量干擾元素，提出了在HClO4-鹽酸羥胺-Na2SO3-酚酞-EDTANa2-K2CO3體系中連續(xù)測(cè)定Se和Te的極譜分析方法，建立了硒、碲的選冶生產(chǎn)過程控制的快速分析方法[8]。龍志娟將純鋅樣品經(jīng)酸分解后在6mol·L-1的HCl中用次亞磷酸鈉將Te（Ⅳ）還原為單質(zhì)Te，與鋅基體及其它雜質(zhì)分離，在氨性酒石酸鉀鈉-EDTA-Pb溶液中進(jìn)行極譜測(cè)定，方法的檢出限為2×10-3μg·mL-1[9]。毛禹平采用硝酸分解樣品，用鐵氰化鉀-亞鐵氰化鉀沉淀分離銅基體使微量碲分離富集，然后用催化示波極譜測(cè)定，建立了一個(gè)快速測(cè)定高純陰極銅中痕量碲的方法[10]。

4 原子光譜分析法

4.1 原子吸收法

繆吉根等研究了單縫石英管貧焰捕集-脈沖富焰釋放原子捕集原子吸收光譜法測(cè)定碲的條件和線性范圍，并已用于飲用水樣中痕量碲的測(cè)定[11]。黃堅(jiān)等采用硝酸和酒石酸分解樣品，建立了在王水-酒石酸介質(zhì)中，不分離干擾元素，采用空氣-乙炔火焰原子吸收光譜法測(cè)定鉛碲渣中碲含量的方法，其方法線性范圍為l~16μg·mL-1，檢出限為0. 09μg·mL-1[12]。趙祖亮等采用硝酸壓力溶彈分解樣品，以鈀溶液為基體改進(jìn)劑，在最佳的石墨爐升溫程序下采用石墨爐原子吸收法一次測(cè)定硫磺樣品中的砷、硒、碲3種元素的含量[13]。

4.2 原子發(fā)射光譜法

王晉平建立了將樣品與緩沖劑按一定比例混合，采用原子發(fā)射光譜法（采用直流電弧激發(fā)）測(cè)定了煉銅尾氣煙塵中砷、銻、鉍、鉛、碲及釩六元素含量的方法，方法的測(cè)定范圍為0.001%~1.00%[14]。龐曉輝采用空心陰極原子發(fā)射光譜法測(cè)定鎳基高溫合金中的痕量元素鉛、鉍、碲、鉈、銀[15]。

4.3 原子熒光光譜法

肖凡等采用HCl-NaBr-MIBK萃取及KMnO4-HCl-MIBK反相萃取分離富集的方法，建立了氫化物無色散原子熒光法測(cè)定復(fù)雜地質(zhì)樣品中痕量碲的新方法，檢出限為1.14×10-4μg·g-1[16]。別克賽力克·庫爾買提等基于介質(zhì)阻擋放電（DBD）原理和結(jié)構(gòu)，建立了適用于原子熒光光譜儀（AFS）的低溫等離子體小型原子化器（Atomizer），并研究了氫化物發(fā)生低溫等離子體原子化器-原子熒光光譜（HG-DBDAtomizer-AFS）測(cè)定環(huán)境樣品中痕量碲（Te）的分析方法[17]。陳殿耿等采用硝酸和酒石酸分解樣品，用氫溴酸揮發(fā)除去砷、銻、錫、硒等干擾元素，在40%鹽酸介質(zhì)中用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法（HG-AFS）測(cè)定特硬鉛合金樣品中的碲[18]。楊俊衡建立了采用微波消解樣品，氫化物-原子熒光光譜法快速測(cè)定土壤中硒和碲的方法[19]。王勇采用硫脲-抗壞血酸做干擾抑制劑，消除大量基體元素對(duì)碲測(cè)定時(shí)的干擾，建立了氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定黃鐵礦中痕量碲的分析方法[20]。孫連偉研究了碲在KI-EDTA-MIBK體系中的萃取/硝酸反相萃取行為，建立了氫化物無色散原子熒光法測(cè)定水中痕量碲的新方法[21]。林光西采用硝酸-氫氟酸-高氯酸分解樣品，以Fe3+作減緩劑，不需分離富集，用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法直接測(cè)定地球化學(xué)樣品中痕量碲[22]。倪迎瑞等采用硝酸溶樣，在氨性介質(zhì)中用氫氧化鑭共沉淀As、Sb、Se和Te后與銅基體分離，用氫化物發(fā)生-四通道無色散原子熒光光譜法同時(shí)測(cè)定了純銅中As、Sb、Se和Te[23]。

5 電感耦合等離體光譜法

5.1 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

何梅等采用氫氧化鉀和硝酸鉀在鎳坩堝中熔融樣品，鹽酸酸化后在NH3-NH4Cl體系中用Fe（OH）3共沉淀分離富集錫和碲，并在標(biāo)準(zhǔn)系列中加入鐵進(jìn)行基體匹配，用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測(cè)定銅陽極泥和分銀渣中錫碲的含量。對(duì)測(cè)定錫碲的條件及共存元素的干擾情況進(jìn)行了研究，碲的檢出限分別為0.024μg·mL-1，可測(cè)定銅陽極泥和分銀渣中0.02%~5.00%的碲含量[24]。張忠亭等用王水溶解煉銻泡渣，選擇波長為214.281nm的譜線作為碲的分析線，不進(jìn)行干擾元素的預(yù)分離，直接用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜測(cè)定樣品中的碲含量，其檢出限為0.0072mg·L-1[25]。張利群等采用王水和HF分解銻精礦，用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定了銻精礦中的Pb、Se、Te、T1的含量。試驗(yàn)選擇214.282nm作為Te的分析譜線，無需進(jìn)行光譜干擾校正，其檢出限小于0.010μg· mL-1[26]。

5.2 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

張穎用氫化發(fā)生技術(shù)與ICP-OES相結(jié)合的方法，利用氫化法富集待測(cè)元素，基本消除了基體干擾，提出了HG-ICP-OES法測(cè)定高純氧化鈮中鉍、硒、碲的方法，碲的檢出限為3μg·g-1[27]。

6 電感耦合等離體質(zhì)譜法

李國榮等采用HNO3-HF-HClO4在聚四氟乙烯燒杯中兩次分解樣品，在王水介質(zhì)中用電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定了地質(zhì)樣品中的稀散元素鉻、鎵、銦、碲、鉈，其方法檢出限為0.0013~0. 063μg·g-1，精密度（RSD,n=11）為2.00%~4.87%，其方法有較好的靈敏度和準(zhǔn)確度[28]。胡凈宇等采用王水分解含鉬的高溫合金樣品，以Rh為內(nèi)標(biāo)，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定了高溫合金中痕量的鎘和碲，詳細(xì)討論了測(cè)定時(shí)的粒子干擾及數(shù)學(xué)校正模型，碲的檢出限為1.0μg·g-1[29]。徐鵬等在Carius管的密閉體系中，于190℃分解環(huán)境樣品，離心后分取上清液用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定環(huán)境樣品中的鎵、鍺、砷、硒、鎘、錫、銻、碲、汞、鉛和鉍等元素，并加入乙醇增強(qiáng)其檢測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度[30]。李艷香等采用HNO3-H2O2高壓密閉消解植物樣品，2%乙醇基體改進(jìn)，電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測(cè)定植物樣品中As、Se、Sb和Te的方法[31]。王長華等研究了硝酸分解樣品后，在氨性條件下離心分離銅基體并富集痕量元素硒和碲的實(shí)驗(yàn)條件，在此基礎(chǔ)上用ICP-MS測(cè)定了高純陰極銅中硒和碲的含量[32]。

7 結(jié)語

以上綜述了碲的分析測(cè)試技術(shù)的研究進(jìn)展，容量法只適用于冶金生產(chǎn)中高含量碲的分析，分光光度法、極譜法、原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法、原子熒光光譜法、電感耦合等離子體光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法及有關(guān)聯(lián)用技術(shù)多用于各種復(fù)雜樣品中痕量、超痕量碲的分析測(cè)定。然而由于碲元素的分散性和分析樣品的多樣性，導(dǎo)致分析試樣基體的復(fù)雜性，直接測(cè)定過程中由于靈敏度達(dá)不到要求以及基體帶來的嚴(yán)重干擾直接影響了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，使得大多數(shù)樣品在測(cè)定前需要進(jìn)行分離富集，以往的富集技術(shù)較費(fèi)時(shí)且準(zhǔn)確度稍差。隨著現(xiàn)代大型儀器的推廣和應(yīng)用，尋找直接上機(jī)測(cè)定或簡單富集后即可上機(jī)測(cè)定的簡便、準(zhǔn)確靈敏、穩(wěn)定性好，且適合不同樣品源、滿足各種不同分析要求的微量碲的分析方法是今后研究的主要方向。

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