原子熒光光譜法測定鉛精礦中的砷

謝海東，魯海妍，楊 娜

?

原子熒光光譜法測定鉛精礦中的砷

謝海東，魯海妍，楊 娜

（(青海省地質礦產測試應用中心, 青海 西寧 810008）

介紹了采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定鉛精礦中砷的方法。在選擇樣品前處理方法時，采用王水水浴溶樣以及混酸溶樣兩種不同的前處理方法。通過加標回收試驗，結果令人滿意。條件實驗確定了水浴溶樣方法的溶樣時間、王水用量，以及混酸溶樣方法的反應溫度等實驗條件。方法的加標回收率為92%~106%，精密度（RSD，=12）小于10%。運用兩種方法對國家Ⅰ級標準物質進行測定，準確度小于6%。

原子熒光光譜法；鉛精礦；砷

氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法（HG-AFS）是近年來發(fā)展起來的新型光譜分析技術。它具有檢出限低、靈敏度高、干擾少、線性范圍寬等特點[1]，被普遍應用于測定地質樣品、土壤樣品及水樣中的砷、銻、鉍、汞[2-6]。近年來，用于測定硒、碲、鍺、鎘、鉛等元素的也有不少報道[1,2,7-10]，而采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定砷也有報道[11,12]。通過試驗，采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定鉛精礦中的砷，運用兩種不同的前處理方法，通過精密度、準確度、檢出限等試驗，證實兩種實驗方法的可行性，結果滿意。

1 實驗部分

1.1 儀器及工作條件

AFS-8130雙道原子熒光光度計（北京吉天儀器有限公司）；砷高強度空心陰極燈；分析天平（感量0.1 mg）；控溫電熱板。測量條件見表1。

表1 儀器測量條件

1.2 試劑

1.2.1 1+1王水

量取300 mL鹽酸(=1.19 g/mL)、100 mL硝酸(ρ=1.42 g/mL)及400 mL水于1 000 mL燒杯中，混勻。

1.2.2 硼氫化鉀溶液(20 g/L)

稱取10 g KBH4（質量分數大于95%）溶解于500 mL 5%KOH溶液中。

1.2.3 硫脲-抗壞血酸混合溶液

=50 g/L；稱取25 g硫脲、25 g抗壞血酸溶解于500 mL水中，現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.2.4 砷標準貯備液：

準確稱取0.132 0 g三氧化二砷（≥99.9%）于300 mL燒杯中，加入25 mL氫氧化鈉溶液（=100 g/L），加熱溶解完全，用鹽酸中和至微酸性，放冷后，將溶液轉移至1 000 mL單刻度容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液（As）=100 μg/mL 。

1.2.5 砷標準工作液：

移取20.0 mL砷標準貯備液于500 mL容量瓶中，加入100mL鹽酸(=1.19 g/mL)，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液（As）=4.0 μg/mL 。

所用試劑均為分析純或優(yōu)級純，所用水為去離子水，電阻率≥18.2 MΩ·cm。

1.3 樣品處理

1.3.1 水浴溶樣法

稱取事先于105 ℃烘干的試料于25 mL具塞比色管中，加入10 mL（1+1）王水，在水浴上加熱溶解1 h，取下，冷卻。用水稀釋至刻度，搖勻。靜置澄清。

取5 mL上述清液于100 mL容量瓶中，加入10 mL鹽酸(=1.19 g/mL)、20 mL硫脲-抗壞血酸混合溶液，用水稀釋至刻度，混勻。放置約1 h，待測。

1.3.2 混酸溶樣法

將試料置于150 mL燒杯中，蓋上表皿，用少量水潤濕，加10 mL硝酸(=1.42 g/mL)，低溫加熱2 min溶解；加3 mL鹽酸(=1.19 g/mL)，繼續(xù)低溫加熱溶解并蒸至5 mL，取下冷卻。加入10 mL硫酸(=1.84 g/mL)，加熱冒煙至小體積，取下冷卻，加30 mL水，加熱溶解鹽類，取下冷卻至室溫。移入100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。靜置澄清。

取5 mL上述清液于25 mL比色管中，加入10 mL（1+1）王水、5 mL硫脲-抗壞血酸混合溶液，用水稀釋至刻度，混勻。放置約1 h，待測。

1.4 繪制標準曲線

分別吸?。ˋs）=4.0 μg/mL砷標準工作液0.00、0.50、1.00、2.50、5.00、7.50、10.00 mL，置于100 mL容量瓶中，分別加入30 mL（1+1）王水、20 mL硫脲-抗壞血酸混合溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，放置大約1 h。此時相對應的As標準系列濃度分別為0.00、20.0、40.0、100、200、300、400 ng/mL。

1.5 測試方法

將原子熒光光度計通電預熱30 min左右，用硼氫化鉀溶液作還原劑，10%王水作載流，以標準系列溶液的質量濃度為橫坐標，熒光強度為縱坐標，繪制砷元素標準工作曲線（三次擬合），同時測試樣品溶液，用標準曲線法求得As的質量濃度。

2 實驗結果與討論

2.1 試樣前處理方法的選擇

通過加標回收試驗，采用水浴溶樣法和混酸溶樣法對樣品進行前處理后，得到As元素回收率實驗結果，見表2。

表2 水浴溶樣法與混酸溶樣法加標回收試驗

由表2可知，砷的測定結果在兩種前處理方法下無明顯差異，且加標回收率滿足測試要求。

2.2 水浴溶樣法王水用量及溶樣時間的選擇

分別加入5、10、15 mL（1+1）王水溶解樣品，同時分別加熱40 min、1 h、2 h。通過對比九種實驗條件下的加標回收率，選擇最佳王水用量及溶樣時間。實驗結果見表3。

由表3可知，選擇不同體積的王水用量、不同的溶樣時間，加標回收率結果雖無明顯差異，但溶樣時間為40 min的加標回收率略低于溶樣時間為1、2 h的加標回收率，且王水用量為5 mL時，加標回收率也略低。為了保證復雜樣品能溶解得更加徹底，消除異常條件在溶樣過程中的影響，保證樣品溶解完全，并且不影響工作效率的情況下，選擇王水用量為10 mL、溶樣時間為1 h。

表3 不同體積王水用量及不同溶樣時間的加標回收試驗

2.3 混酸溶樣法試劑用量的確定

根據國家標準方法GB/T8152.5-2006鉛精礦化學分析方法砷量的測定-原子熒光光譜法，綜合其他因素考慮，本方法確定的最佳試劑組合為硝酸10 mL、鹽酸3 mL、硫酸10 mL。

2.4 混酸溶樣法溫度的確定

實驗分別選擇在200、220、250、280 ℃四個條件下溶解樣品，通過對比不同溶樣溫度下的加標回收率，并綜合各種因素考慮，選擇最佳試樣溶解溫度。實驗結果見表4。

表4 不同溶樣溫度的加標回收試驗

由表4可知，溶樣溫度為200~280 ℃，加標回收率結果無明顯差異，但是溶樣溫度過低，溶樣時間過長，降低工作效率。溶樣溫度過高則恐引起試樣跳濺。因此，本實驗選擇250 ℃作為溶樣溫度。

2.5 方法精密度與檢出限試驗

用本方法分別對國家標準物質GBW07167（鉛精礦成分分析標準物質）測定12次，方法精密度（RSD）見表5。

表5 水浴溶樣法與混酸溶樣法精密度試驗

對樣品的空白溶液分別測定12次，以3倍標準偏差計算方法檢出限，水浴溶樣法為：0.87 μg/g，混酸溶樣法為：0.79 μg/g。

3 鉛精礦標準物質分析

用上述兩種前處理方法分別對國家標準物質GBW07167、GBW07235、GBW07236進行測定，測定結果與標準值相吻合。因此，用本方法測定鉛精礦中的As是可行的。實驗結果見表6。

表6 水浴溶樣法與混酸溶樣法標準物質分析

4 結 論

通過實驗確定了鉛精礦中砷元素的測定，兩種方法都能滿足測試要求。水浴溶樣法操作簡單，速度快，適合樣量較大時使用，但測試范圍略窄，遇高含量樣品時則需稀釋，易產生誤差?；焖崛軜臃ㄇ疤幚磔^復雜，但測試范圍較寬，對于含量高的樣品，可在溶解后，轉移至大體積容量瓶中，也可在分取時移入大體積容量瓶中?？傊@兩種方法各有優(yōu)點，可根據實際需要選用。

參考文獻：

［1］ 魯海妍，謝海東. 濕法消解-氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定菠菜中的硒[J]. 科技展望，2014，14：10-11．

［2］ 王菊，陳永紅，蘇廣東，等. 原子熒光光譜法測定金精礦中的砷汞鎘鉛鉍[J]. 黃金，2015，8：68-71．

［3］ 劉瑛. 原子熒光光度法測定地質樣品中的砷、銻、鉍[J]. 江蘇地質，2003，27(2)：92-93．

［4］ 魏建錄，宋海濤，王海潮，等. 氫化物發(fā)生-雙道原子熒光光譜法化探樣品中砷銻鉍[J] . 巖礦測試，2010，29(4)：451-454.

［5］ 孫偉. 原子熒光光譜法快速測定化探樣品中的微量砷、銻、鉍、汞[J]. 光譜實驗室，2001，18(4)：513-516．

［6］ 王云玲，武洋，杜少文，等. 微波溶樣原子熒光光譜法測定化探樣品中的微量砷、銻、鉍和汞[J]. 黃金，2007，28(1)：59-60．

［7］蘇文峰，李剛. 焙燒分離-氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定土壤樣品中的微量硒[J]. 巖礦測試，2008，27(2)：120-122．

［8］ 林光西. 氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法直接測定地球化學樣品中痕量碲 [J]. 巖礦測試，2008，27(2)：151-152．

［9］ 董亞妮，田萍，熊英，等. 氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定銅鉛鋅礦石中的微量鍺[J]. 巖礦測試，2010，29(4)：395-398．

［10］ 付冉冉，劉水清，榮德福，等. 原子熒光光譜法測定鐵礦石中的鎘 [J]. 巖礦測試，2009，28(6)：595-597．

［11］ 趙慶令，李清彩，蒲軍，等. 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法同時測定土壤樣品中砷硼鈰碘鈮硫鈧鍶釷鋯等31種元素[J]. 巖礦測試，2010，29(4)：455-457．

［12］ 李景文. 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定鉛銻合金中銻砷鉍錫鐵[J]. 巖礦測試，2010，29(2)：185-186．

Determination of Arsenic in Lead Concentrate by Atomic Fluorescence Spectrometry

(Qinghai Province Geology Ore Testing and Application Center，Qinghai Xining 810008，China)

The determination method of arsenic in lead concentrate by hydride generation-atomic fluorescence spectrometry was introduced. Water bath heating method dissolved by aqua regia and mixed acid solution pretreatment method were selected by the comparison experiments. Sample solving time, reagent dosage, and temperature were determined respectively by condition test in different pretreatment methods. In determination of national standard product by two methods, satisfactory results were achieved, the standard addition recovery was 92% ~106%, the precision (RSD，=12) was less than 10%, and the accuracy was less than 6%.

atomic fluorescence spectrometry；lead concentrate；arsenic

O 657

A

1671-0460（2016）09-2265-03

2016-03-24

謝海東（1971-），男，山東定陶人，工程師，1995 年畢業(yè)于成都理工學院地質礦產勘查專業(yè)，長期從事化學分析及質量管理工作。E-mail：1290912086@qq.com。