鄰菲羅啉分光光度法快速測定高純銻中的鐵

甘 露

(廣西冶金研究院有限公司，廣西 南寧 530023 )

鄰菲羅啉分光光度法快速測定高純銻中的鐵

甘 露

(廣西冶金研究院有限公司，廣西 南寧 530023 )

研究了采用鹽酸-硝酸消解樣品，加入酒石酸鉀鈉掩蔽銻的干擾，鄰菲羅啉分光光度法測定高純銻中鐵質(zhì)量分數(shù)。結(jié)果表明，本法重現(xiàn)性較好，RSD較低，加標回收率在99.80%～100.23%之間。該法具有成本較低、易于控制、操作簡單、快速、穩(wěn)定等優(yōu)點。

高純銻；鐵；鄰菲羅啉分光光度法；快速測定

銻是電和熱的不良導體，在常溫下不易氧化，有抗腐蝕性能，因此高純銻是半導體材料的常用摻雜元素[1-2]，也多用作合金組元，增加合金硬度和強度，廣泛用于生產(chǎn)各種阻燃劑、搪瓷、玻璃、橡膠、涂料、顏料、陶瓷、塑料、半導體元件、煙花、醫(yī)藥及化工等產(chǎn)品[3-4]。隨著高純銻的需求日益加大，對高純銻的質(zhì)量要求也愈來愈高，如半導體材料行業(yè)，要求高純銻中鐵質(zhì)量分數(shù)在5×10-5以下，甚至更低[5]。目前，低含量鐵的主要檢測方法有分光光度法、原子吸收光譜法、ICP-OES法、ICP-AES法等[6-13]。高純銻雜質(zhì)主要有Ag、Cu、Fe、Mg、Ni、Pb、Zn、Mn、Al、Si、Bi、As、Co等，其中低含量鐵使用大型儀器檢測會有相對不穩(wěn)定的弊端(基體本身的原因)，且大型儀器價格昂貴，因此，研究了采用酒石酸鉀鈉絡(luò)合銻的干擾，以鄰菲羅啉分光光度法測定高純銻中的鐵。

1 試驗部分

1.1試劑、標準溶液及儀器

鹽酸，硝酸，酒石酸鉀鈉，鹽酸羥胺，鄰二氮雜菲，醋酸銨，氨水，冰醋酸，均為分析純。

酒石酸鉀鈉溶液(250 g/L)：稱取25 g酒石酸鉀鈉溶于水中，加水稀釋至100 mL，混勻。

鹽酸羥胺溶液(100 g/L)：稱取10 g鹽酸羥胺溶于水中，加水稀釋至100 mL，混勻。

鄰二氮雜菲(鄰菲羅啉)溶液(3 g/L)：稱取0.3 g鄰二氮雜菲溶于水中，加水稀釋至100 mL，混勻。

醋酸-醋酸銨緩沖溶液(pH=4.5)：稱取醋酸銨77 g溶解于500 mL水中，加冰醋酸58.9 mL，加水稀釋至1 000 mL，混勻。

氨水(1+2)：100 mL氨水加入200 mL水中，混勻。

鹽酸(1+2)：100 mL鹽酸加入200 mL水中，混勻。

鐵標準溶液：稱取純金屬鐵(w(Fe)≥99.9%)1.000 0 g，加30 mL鹽酸，低溫加熱溶解，加一定量硝酸，煮沸除去氮氧化物，以水稀釋并定溶至1 000 mL，混勻(此溶液中鐵質(zhì)量濃度為1 mg/mL)。

取10 mL上述鐵標準溶液(1 mg/mL)于1 000 mL容量瓶中，加20 mL鹽酸，用水稀釋至刻度，混勻(此溶液中鐵質(zhì)量濃度為10 μg/mL)。

儀器：UV-9200型紫外分光光度計。

1.2試驗方法

1.2.1試樣處理

稱取0.100 0～2.000 0 g高純銻試樣于100 mL燒杯中(隨同試樣做空白試驗)，沿燒杯壁吹少許水，加4 mL鹽酸，蓋上表面皿加熱，溶解1～2 min后取下，冷卻3 min,加入1 mL硝酸，溶解清亮后再煮沸1 min，驅(qū)趕氮氧化物，取下，冷卻3 min后加入5 mL酒石酸鉀鈉溶液(250 g/L)(注意：其間不能吹水，否則會水解)，再煮沸30 s后取下，冷卻。

1.2.2顯色與測定

試樣冷卻后，在原燒杯中加入3 mL鹽酸羥胺溶液(100 g/L)，搖勻；放入一小片剛果紅試紙，滴加氨水(1+2)至試紙剛好變?yōu)樽霞t色，如果滴加過量，可用鹽酸(1+2)再調(diào)回紫紅色；加入5 mL醋酸-醋酸銨緩沖溶液(pH=4.5)，搖勻；再加入3 mL鄰菲羅啉溶液(3 g/L)，搖勻；移入50 mL容量瓶中，定容至刻度，搖勻；室溫下放置20 min后，用紫外分光光度計于波長510 nm處，以2 cm比色皿測定其吸光度。減去試劑空白值，在工作曲線上查出相應鐵的質(zhì)量濃度。

1.2.3工作曲線的繪制及結(jié)果計算

移取不同量鐵標準溶液分別于一系列50 mL容量瓶中，按1.2.2步驟進行顯色與測定，并根據(jù)測定結(jié)果繪制工作曲線。從工作曲線上查得鐵質(zhì)量，根據(jù)試樣質(zhì)量，計算產(chǎn)品中鐵質(zhì)量分數(shù)。依次測定標準曲線，以吸光度為y軸，移取鐵標準溶液濃度為x軸，建立線性回歸方程。質(zhì)量分數(shù)計算公式為

式中：x—試樣中被測元素質(zhì)量分數(shù)，%；ρ—被測元素質(zhì)量濃度，μg/mL；ρ0—空白溶液中被測元素質(zhì)量濃度，μg/mL；V—試樣總體積，mL；m—試樣質(zhì)量，g。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1加標回收試驗

以2個經(jīng)第三方檢測機構(gòu)檢測的內(nèi)部管理高純銻樣品進行試驗，分別標為管理-1(w(Fe)=0.003 7%)與管理-2(w(Fe)=0.004 3%)，分別進行3次加入不同質(zhì)量鐵的試驗，根據(jù)測得結(jié)果計算鐵回收率。分別稱取4份上述試樣0.200 0～0.300 0 g于100 mL燒杯中，按1.2.1步驟進行試樣處理，冷卻后，分別加入0、10、20、30 μg鐵，然后按1.2.2步驟進行顯色與測定，按1.2.3步驟進行計算，所得結(jié)果見表1?？梢钥闯?，以本法測定高純銻中的鐵，加標回收率在99.80%～100.23%之間，可滿足測定要求。

表1 加標回收率試驗結(jié)果

2.2與國標法測定結(jié)果對比

國標法SN/T 1031.6—2001出口粗氧化銻化學分析方法中，鉛、鐵的測定采用的是氫溴酸揮銻法，而本法采用酒石酸鉀鈉掩蔽銻的干擾。分別以3個高純銻管理樣進行試驗(管理-1(w(Fe)=0.003 7%)，管理-2(w(Fe)=0.004 3%)，管理-3(w(Fe)=0.004 0%)，結(jié)果見表2?？梢钥闯觯罕痉ǖ南鄬φ`差在0%～2.70%之間，優(yōu)于國標法SN/T 1031.6—2001。

表2 準確度(與國標法檢測結(jié)果對比)試驗結(jié)果

2.3方法的準確度與精密度

2.3.1方法的準確度

與不同儀器測定結(jié)果進行對比。取3個高純銻管理樣品進行對比，分別為管理-1(w(Fe)=0.003 7%)、管理-2(w(Fe)=0.004 3%)、管理-3(w(Fe)=0.004 0%)，分別用不同儀器進行測定，結(jié)果見表3。可以看出：本法準確度較高，其他2種方法由于基體原因?qū)е陆Y(jié)果與真實值偏差較大。

表3 準確度(不同儀器與方法測定結(jié)果對比)試驗結(jié)果

2.3.2方法的精密度

按本法對3個高純銻管理樣品分別進行10次測定，計算測定結(jié)果平均值及精密度，結(jié)果見表4。可以看出，本法分析數(shù)據(jù)重現(xiàn)性較好，RSD較低，精密度較高。

表4精密度試驗結(jié)果(n=10)

3 結(jié)論

用鄰菲羅啉分光光度法測定高純銻中鐵含量，消除了大型儀器原子吸收光譜法、ICP-OES法、ICP-AES法等測定鐵含量時的不穩(wěn)定現(xiàn)象。試驗結(jié)果表明，鄰菲羅啉分光光度法測定速度快，重現(xiàn)性較好，RSD較低，加標回收率在99.80%～100.23%之間，且成本低廉、操作簡單、準確度與精密度高，回收率高，能滿足檢測要求。

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RapidDeterminationofIroninHighPurityAntimonybyO-phenanthrolineSpectrophotometry

GAN Lu

(GuangxiMetallurgyResearchInstituteCo.,Ltd.,Nanning530023，China)

Determination of iron in high purity antimony byo-phenanthroline spectrophotometry was researched.The high purity antimony sample was disintegrating using nitric acid-hydrochloric acid,antimony interference was eliminated using tartaric acid.The results indicate that the method has better satisfying reproducibility and RSD.The recovery of the method is in the range of 99.80%～100.23%.The method is very simple,quick,low cost and stability.

high purity antimony;iron;o-phenanthroline spectrophotometry;rapid determination

O657.3

A

1009-2617(2017)05-0434-03

甘露(1981-),女,廣西南寧市人,本科，工程師,主要研究方向為分析測試。

10.13355/j.cnki.sfyj.2017.05.019

2017-03-21