火焰原子吸收法測(cè)定磷鐵中鉻的含量

張剛

（天津華勘檢驗(yàn)測(cè)試有限公司有色金屬華北地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試中心，天津300181）

·分析與測(cè)試·

火焰原子吸收法測(cè)定磷鐵中鉻的含量

張剛

（天津華勘檢驗(yàn)測(cè)試有限公司有色金屬華北地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試中心，天津300181）

本文目的是建立一種火焰原子吸收法測(cè)定磷鐵中的鉻含量的方法。以氫氟酸-硝酸-硫酸溶解樣品，氯化銨作為共存干擾元素（磷鐵中主要干擾元素為鐵）抑制劑。經(jīng)過(guò)對(duì)不同磷鐵進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)論證，此方法加標(biāo)回收率在95.2%～105%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2%左右。該方法比較簡(jiǎn)便、快捷，檢測(cè)精度高，準(zhǔn)確度好，也在一定程度上彌補(bǔ)了行業(yè)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)滯后的不足。

磷鐵；鉻；火焰原子吸收；測(cè)定；氯化銨

磷鐵是一種重要的合金，應(yīng)用于冶金、電池材料、汽車工程等多個(gè)行業(yè)，是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一種原材料。

磷鐵由于其特殊的結(jié)構(gòu)而堅(jiān)固穩(wěn)定，通常需要采用復(fù)雜的堿熔方法進(jìn)行溶解，但是由于堿熔需要在高溫條件下進(jìn)行，對(duì)實(shí)驗(yàn)室條件要求較高。除此外，堿熔還會(huì)引入大量鹽類，容易對(duì)儀器產(chǎn)生腐蝕，對(duì)磷鐵低含量鉻元素測(cè)定形成干擾，而磷鐵中的鉻是常規(guī)檢測(cè)的元素之一，到目前為止關(guān)于磷鐵中鉻的測(cè)定方法報(bào)道很少，且沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法可參考，因此，研究磷鐵中鉻的測(cè)定方法具有重要的意義。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器與工作參數(shù)

空氣—乙炔火焰原子吸收:美國(guó)Perkin-Elmer AAS-400；鉻空心陰極燈：美國(guó)Perkin-Elmer。

工作參數(shù)：測(cè)定波長(zhǎng)357.87nm；狹縫：高1.8mm，寬1.35mm；燈電流10mA；乙炔流量3.3L/min，空氣流量10.5L/min。

1.2主要試劑

鉻標(biāo)準(zhǔn)工作夜ρ=100μg/mL；10%氯化銨水溶液：準(zhǔn)確稱取10g氯化銨，用水溶解后轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中，定容至標(biāo)線搖勻；氫氟酸為優(yōu)級(jí)純；硝酸、硫酸為分析純；實(shí)驗(yàn)中所需用水均為去離子水。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取0.1000g試樣置于100mL聚四氟乙烯坩堝中，加入1mL氫氟酸，2mL硝酸，低溫加熱溶解后，加入5mL稀硫酸（與水體積比為1:1），再加熱至冒濃硫酸煙取下，待試樣完全冷卻，經(jīng)過(guò)冒硫酸煙，試樣已是濃硫酸介質(zhì)，所以用水沖洗杯壁時(shí)要緩慢加入，低溫加熱復(fù)溶至溶液清澈取下冷卻，將溶液全部轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，加入10mL10%氯化銨溶液，定容搖勻作為測(cè)定溶液，隨同試樣做試劑空白，于原子吸收光譜儀上測(cè)定鉻。

2　結(jié)果與討論

2.1試樣溶解

磷鐵是一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的合金，只加入硝酸不能將試樣完全溶解。本實(shí)驗(yàn)中選擇加入少量氫氟酸，不僅能將磷鐵徹底溶解，還能除去樣品中的雜質(zhì)硅，減少了實(shí)驗(yàn)中的干擾元素。由于原子吸收測(cè)定鉻的靈敏度較低，選擇硫酸介質(zhì)溶液相較鹽酸、硝酸介質(zhì)溶液穩(wěn)定性更好，靈敏度更高；而且加入硫酸冒煙，不僅可以將過(guò)量的氫氟酸和硝酸除盡，還能避免對(duì)人產(chǎn)生傷害，降低對(duì)儀器的腐蝕。

2.2干擾元素的消除

鉻的干擾元素較多，如鎳，鐵，鋁，鈣，鎂，硅等元素，在使用火焰原子吸收測(cè)定鉻時(shí)經(jīng)常加入抗干擾劑對(duì)干擾元素進(jìn)行掩蔽，測(cè)定磷鐵中鉻含量的干擾主要來(lái)自鐵元素，其他鈣，鎂，硅，鋁等元素含量很低，可以忽略不計(jì)。常用的抗干擾劑有硫酸鈉、氯化銨、高氯酸銨、鹽酸羥胺+鄰菲羅啉等，進(jìn)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在測(cè)定溶液中加入10%氯化銨溶液時(shí)，不僅能夠掩蔽鐵元素的干擾，而且不降低鉻元素測(cè)定時(shí)的靈敏度，是一種較為理想的抗干擾劑。

2.3工作曲線的確定

磷鐵中鉻的含量一般不超過(guò)0.5%，故分別取鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液（100μg/mL）0.00、1.00、2.00、4.00、6.00mL 至100mL容量瓶中，加入2mL濃硫酸，10mL10%氯化銨溶液，加水至刻度搖勻，配置成0.00、1.0、2.0、4.0、6.0μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

2.4方法的精密度實(shí)驗(yàn)

由于國(guó)家檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)至今沒有磷鐵中鉻的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方法，且標(biāo)準(zhǔn)樣品中也沒有鉻的標(biāo)準(zhǔn)值，為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方法，用待測(cè)磷鐵樣品進(jìn)行多次平行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果見表1。

表1　精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)對(duì)兩個(gè)磷鐵樣品鉻的重復(fù)測(cè)定，結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差只有2%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本方法測(cè)定結(jié)果重現(xiàn)性好，精密度較高。

2.5方法加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方法的可靠性，選擇相同待測(cè)磷鐵樣品按照實(shí)驗(yàn)方法分別進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表2。

表2　加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)對(duì)兩個(gè)磷鐵樣品分別進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，可以看出，在不同樣品中分別加入不同量的鉻，鉻的回收率在95.2%到105%之間，回收率高，測(cè)定值接近理論值，且結(jié)果有較好的穩(wěn)定性，表明該實(shí)驗(yàn)方法的可靠性好，準(zhǔn)確度較高。

3　結(jié)論

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，該火焰原子吸收法測(cè)定磷鐵中的鉻，具有可靠性高，分析精度高，準(zhǔn)確度好的優(yōu)點(diǎn)，樣品處理簡(jiǎn)單、快捷，容易掌握，值得推廣，適合批量樣品的測(cè)定，在一定程度上彌補(bǔ)了磷鐵國(guó)家檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)滯后不足的同時(shí)也為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了參考。

10.3969/j.issn.1008-1267.2016.04.016

O657.31

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1008-1267（2016）04-0048-02

2016-03-01