APDC萃取分離—ICP-OES法檢測硫酸錳中的鉛

潘秀香，李世豪，何傳瓊，許金精

(中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司大新錳礦分公司，廣西 大新 532315)

0 前言

飼料級硫酸錳是一種重要的飼料添加劑，重金屬鉛是該產(chǎn)品最主要的限制指標(biāo)，其最大允許含量為0.001%。所以在生產(chǎn)中必須對產(chǎn)品進行嚴格的鉛含量檢測。而目前測定鉛方法有雙硫腙比色法、石墨爐原子吸收光譜、原子吸收光度法［1-2］，但這些方法存在靈敏度不高、選擇性不好等問題，而ICPOES法具有分析方法快捷、靈敏度高、檢出限低、線性范圍廣等優(yōu)點［3-4］。本文提出了飼料硫酸錳經(jīng)溶解處理后制備成溶液，控制溶液的pH值為1.0～1.5，以吡咯烷二硫代氨基甲酸銨(APDC)為螯合劑，三氯甲烷為協(xié)同萃取劑，然后蒸發(fā)有機相后，以硝酸溶解導(dǎo)入電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)中［5-6］，直接測定其中的鉛，經(jīng)試驗結(jié)果表明靈敏度和回收率高，取得了滿意的效果。

1 試驗部分

1.1 主要儀器與試劑

儀器：電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(Spectro Arcos)。

試劑：三氯甲烷(AR);鹽酸(GR);硝酸(GR);鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液1 000 μg/mL，國家鋼鐵測試研究中心提供;20%的氫氧化鈉溶液(質(zhì)量分數(shù));吡咯烷二硫代氨基甲酸銨溶液(APDC)20 g/L;溶解2.0 g APDC于100 mL水中，使用前過濾沉淀物。

1.2 儀器分析條件

等離子體功率1 400 W;冷卻氣流量12 L/min;輔助氣流量1.0 L/min;霧化氣流量0.8 L/min;樣品提升量2 mL/min。

1.3 試驗步驟

1.3.1 樣品前處理

稱取10.0 g樣品置于150 mL燒杯中，加30 mL水，加10 mL鹽酸加熱至溶解完全，放置冷卻，用超純水水稀釋到約100 mL;用氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值到1.0～1.5;將溶液全部轉(zhuǎn)移至250 mL分液漏斗中，用水稀釋到約200 mL，加2 mL APDC溶液混合，用40 mL的三氯甲烷萃取;收集有機層于清潔的50 mL燒杯中，在蒸汽浴上蒸干;加3 mL硝酸再蒸至近干，加0.5 mL硝酸和10 mL超純水于燒杯中，加熱使體積減至3～5 mL;然后轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中用水稀釋至刻度。同時做試劑空白。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)系列配制

用移液槍精確移取100 μg/mL鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00，0.10，0.20，0.50，0.80，1.00 mL 分別轉(zhuǎn)入100 mL容量瓶中，分別加入5 mL優(yōu)級純鹽酸，用超純水定容到刻度，配制成濃度分別為 0.10，0.20，0.50，0.80，1.00 μg/mL 鉛標(biāo)準(zhǔn)系列。

2 結(jié)果與討論

2.1 分析譜線的選擇

譜線的正確選擇是試驗的關(guān)鍵，直接影響到測試結(jié)果的準(zhǔn)確性與方法的穩(wěn)定性。選擇譜線時一般遵循干擾小，靈敏度適中的原則。為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，譜線若存在嚴重的背景干擾，此條譜線不應(yīng)被選擇，應(yīng)從不存在干擾的同一元素的多條譜線中，選擇靈敏度高的譜線。通過對背景干擾較少的譜線進行靈敏度分析，確定了強度適中、靈敏度適宜的譜線168.215 nm作為分析譜線。

2.2 儀器工作參數(shù)的優(yōu)化

工作參數(shù)對分析性能有影響。通過改變載氣流量、觀測高度、功率等主要參數(shù)，研究其變化對儀器分析性能的影響，從中選出對元素靈敏度高、背景強度低的工作參數(shù)。

2.3 pH值對萃取效率的影響

在Pb含量(線性范圍內(nèi))一定的條件下，按1.3試驗方法在被測元素標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入不同pH值的氫氧化鈉溶液，試驗表明APDC在pH為1.0～1.5內(nèi)與被測元素形成螯合物，然后用三氯甲烷萃取。本試驗選擇pH值在1.0～1.5內(nèi)為最佳范圍，萃取完全。

2.4 APDC和三氯甲烷的用量

在被測元素標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入不同量的2%APDC和三氯甲烷，萃取試驗結(jié)果表明，當(dāng)APDC用量在2 mL以上，而三氯甲烷用量在40 mL以上時，萃取完全。因此本試驗選用APDC用量為2 mL而三氯甲烷用量為40 mL。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性和方法檢出限

測定鉛標(biāo)準(zhǔn)樣系列，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(見圖1)，得到強度—濃度的線性回歸方程：y=0.000 213 28x，鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)為0.999 89，表明在0.1～1.0 μg/mL濃度范圍內(nèi)線性良好。對空白進行11次平行測定，按標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計算，鉛的檢出限為0.007 42 mg/L。

圖1 鉛的標(biāo)準(zhǔn)曲線

3 結(jié)論

3.1 重復(fù)性試驗結(jié)果

重復(fù)性試驗結(jié)果見表1。

表1 樣品鉛含量檢測和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果 μg/g

3.2 回收率試驗結(jié)果

回收率試驗結(jié)果見表2。

表2 回收試驗結(jié)果

從表2表明：通過APDC萃取分離后，利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定飼料級硫酸錳中的鉛，其回收率高，在98.73% ～104.64%，取得了滿意的效果。

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