稀散元素礦石中砷、銻含量的測定*

宋帥娣

（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，遼寧 沈陽 110032）

稀散元素礦石中砷、銻含量的測定*

宋帥娣

（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，遼寧 沈陽 110032）

樣品經(jīng)王水溶礦分解，以硫脲和抗壞血酸做為還原劑，采用氫化物發(fā)生－原子熒光光譜法測定稀散元素礦石中的砷、銻。在優(yōu)化的實驗條件下，As、Sb的濃度與熒光強度呈線性關系，相關系數(shù)分別為1.000和0.9999。本方法As的檢出限為0.10μg/g，Sb的檢出限為0.05μg/g，精密度（RSD）低于3%。

稀散元素礦石；砷；銻

前言

稀散元素又稱分散元素，在地殼中含量很低（一般為 10-9），包括鍺（Ge）、鎵（Ga）、銦（In）、鉈（Tl）、硒（Se）、碲（Te）、鎘（Cd）、錸（Re）[1]。它在計算機、通訊、宇航、能源及醫(yī)藥衛(wèi)生等方面都有重要用途，是當代高新技術(shù)的支撐材料，也是促進高科技產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、增強國防實力和改善人民生活質(zhì)量不可替代的原材料。

稀散元素在巖石中極為分散，多數(shù)在自然界中單獨成礦幾率很小，多伴生于其它金屬礦中。而隨著各大礦山的開采與生產(chǎn)冶煉[2～4]，重金屬砷、銻的環(huán)境污染問題[5]和尾礦的開發(fā)利用問題也隨之而來[6～7]，因此，對于稀散元素礦石中的重金屬砷、銻含量進行精確、可靠的分析測試，為其礦產(chǎn)普查勘探研究、礦產(chǎn)資源綜合利用、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，提供直接有效的手段，具有重要的指導意義。

氫化物發(fā)生－原子熒光光譜法測定砷、銻等元素以其方法檢出限低、精密度好、操作簡便等優(yōu)點被廣泛用于地質(zhì)、冶金、環(huán)境、農(nóng)業(yè)等科學領域［8～9］。本文采用王水消解，氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定中稀散元素礦石中砷、銻的含量，通優(yōu)化測量條件，實現(xiàn)了稀散元素礦石中砷、銻的定量分析。

1 實驗部分

1.1 主要儀器和試劑

AFS-3100型雙道原子熒光光度計（北京海光儀器公司）；

As編碼空心陰極燈（北京海光儀器公司）；

Sb編碼空心陰極燈（北京海光儀器公司）；

As標準溶液：由1000μg/mL砷標準儲備溶液（國家標準物質(zhì)研究中心）逐級稀釋成標準工作溶液，10%鹽酸介質(zhì)；

Sb標準溶液：由1000μg/mL銻標準儲備溶液（國家標準物質(zhì)研究中心）逐級稀釋成標準工作溶液，10%鹽酸介質(zhì)；

As標準溶液：由1000μg/mL砷標準儲備溶液（國家標準物質(zhì)研究中心）、1000μg/mL銻標準儲備溶液（國家標準物質(zhì)研究中心）分別逐級稀釋成5μg/mL標準工作溶液，10%鹽酸介質(zhì)；

Sb標準溶液：由1000μg/mL砷標準儲備溶液（國家標準物質(zhì)研究中心）、1000μg/mL銻標準儲備溶液（國家標準物質(zhì)研究中心）分別逐級稀釋成0.5μg/mL標準工作溶液，10%鹽酸介質(zhì)；

還原劑：硫脲－抗壞血酸固體粉末；

硼氫化鉀-氫氧化鉀溶液（20g/L）：稱取5g硼氫化鉀溶于1000mL氫氧化鉀溶液（5g/L），現(xiàn)用現(xiàn)配；

φ＝50%（體積分數(shù)）的王水（現(xiàn)用現(xiàn)配）；

鹽酸（優(yōu)級純）；

硝酸（優(yōu)級純）。

所用試劑除特殊說明外均為分析純，實驗用水均為二次蒸餾水。實驗所用的玻璃器皿均需用20%的硝酸浸泡24h。

1.2 儀器工作條件

儀器工作參數(shù)見表1。

表1 儀器工作參數(shù)Table 1 Operation parameters of the instrument

1.3 標準曲線的繪制

準確移取As標準溶液（5μg/mL）0、0.25、0.5、1、2、5、10 mL于100 mL容量瓶中，用10%的HCl稀釋至刻度，搖勻，備用，標準系列濃度為：0、12.5、25、50、100、250、500 μg/L。

準確移取Sb標準溶液（0.5μg/mL）0、0.25、0.5、1、2、5、10 mL于100 mL容量瓶中，用10%的HCl稀釋至刻度，搖勻，備用，標準系列濃度為：0、1.25、2.5、5、10、25、50μg/L。

As、Sb標準系列，需要從各標準儲備液瓶中分別吸取10mL的溶液中加入0.25g固體硫脲-0.25g抗壞血酸，攪拌到溶解，30min后，10%的HCl作為載流進行測定。以濃度為橫坐標，熒光強度為縱坐標繪制標準曲線，并給出相應的相關系數(shù)。

1.4 樣品前處理

準確稱取已采集處理完畢的樣品[10]0.5000g，置于50mL具塞比色管中，加少許水潤濕，加入10mL（1+1）王水，加塞搖勻，將比色管置于沸水浴中水浴60min（中途搖動2—3次）。消解結(jié)束后，取出冷卻，用稀釋液稀釋至刻度，搖勻后放置，取上清液待測。取10mL樣品溶液，加入0.25g固體硫脲-0.25g抗壞血酸，30min后，10%的HCl作為載流進行測定。同時做試劑空白。

1.5 樣品測定

開機，根據(jù)儀器工作條件將儀器調(diào)至最佳工作狀態(tài)，設定測量方式、讀數(shù)方式、分析液單位等，30 min后依次測定標準空白溶液、標準系列、樣品空白、樣品溶液。

2 結(jié)果與討論

2.1 鹽酸介質(zhì)的酸度影響

實驗表明，在HCl介質(zhì)中測定As、Sb，靈敏度、精密度較好，這與大多數(shù)文獻報道一致。本文選擇1.2mol/LHCl介質(zhì)。

2.2 硼氫化鉀濃度的影響

試驗了硼氫化鉀濃度在5～50g/L范圍內(nèi)熒光強度的變化。隨著硼氫化鉀濃度的增加，熒光強度增大；在20～30g/L范圍內(nèi)熒光強度變化不大，之后隨著硼氫化鉀濃度的增加，熒光強度逐漸降低。本實驗選用20g/L的硼氫化鉀作為還原劑。

2.3 標準曲線、線性范圍

在優(yōu)化的實驗條件下，以熒光強度I對As、Sb的濃度ρ進行線性回歸，得到相關系數(shù)為1.0000和0.9999。

2.4 檢出限

根據(jù)IUPAC定義，連續(xù)測定樣品空白溶液12次，根據(jù)公式DL=3×SD×K（其中，SD為標準偏差，K為標準曲線斜率的倒數(shù)）測得本法對As的檢出限為0.10μg/g，Sb的檢出限為0.05μg/g。

2.5 方法準確度與精密度

選擇稀散元素礦石標準物質(zhì)GBW07831、GBW07833、GBW07834，按本文方法進行測定，結(jié)果見表2。

表2 稀散元素標準物質(zhì)分析Table 2 Analytical results of elements in National Standard scattered ore

選擇稀散元素礦石標準物質(zhì)GBW07831、GBW07833、GBW07834，按本文方法進行測定，平行測定10次，測定值與標準值一致，算出精密度（表3）。結(jié)果見表3。

表3 準確度與精密度試驗Table 3 Accuracy and precision tests of the method

3 結(jié)語

采用王水消解稀散元素礦石，氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定砷、銻的含量，具有準確度高、分析時間短、易于流程操作等特點，取得滿意的效果。實現(xiàn)了稀散元素礦石中砷、銻的定量分析。

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Determination of Arsenic and Antimony in Scattered Elements Ore

SONG shuai-di
（The Geology and Mineral Institute of Liaoning Prov.，Shenyang 110032，China）

A method for the determination of arsenic and antimony in scattered elements ore by hydride generation atomic fluorescence spectrometry was developed.The samples prereduced by thiourea and ascorbic acid.Under the optimized experimental condition,arsenic and antimony showed linearity to the fluorescence intensity with correlation coefficient of 1.000 and 0.9999.The detection limits of the method were 0.10μg/g for rsenic,and 0.05μg/g for antimony,the relative standard deviation（RSD）is less than 3%。

Scattered elements ore;arsenic;antimony

TQ126.4

B

1001-0017（2016）06-0468-02

2016-09-11 *基金項目：地質(zhì)調(diào)查標準自修訂與升級推廣項目（編號：DD20160095-11）

宋帥娣（1986－），女，遼寧大連人，碩士，工程師，主要從事土壤、巖石樣品分析測試工作。