ICP-OES法測定釩鈦磁鐵礦中的釩

摘 要：樣品經(jīng)鹽酸--硝酸--氫氟酸--高氯酸分解，用電感耦合等離子體光譜（ICP-OES）法測定釩鈦磁鐵礦中釩的含量。方法的檢出限為0.0003%，通過對3個國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品的測定計算結(jié)果可知相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n=11）為0.553～1.792%，對實際樣品測定得到加標(biāo)回收率為99.5%～100.6%。本文檢測方法能滿足日常分析中快速定量準(zhǔn)確的檢測要求。

關(guān)鍵詞：ICP-OES;釩;堿熔;酸溶

釩鈦磁鐵礦是一種多金屬元素共生的復(fù)合礦，以含鐵、釩、鈦為主的共生磁性鐵礦。由于其鐵鈦緊密共生，大部分釩與鐵礦物以類質(zhì)同象賦存于鈦磁鐵礦中，此種礦通常稱為釩鈦磁鐵礦。釩礦主要產(chǎn)于巖漿巖型釩鈦磁鐵礦床之中，作為伴生礦產(chǎn)出。關(guān)于釩測定傳統(tǒng)分析方法有分光光度法、滴定法。

ICP-OES具有檢出限低、線性范圍寬、譜線干擾少、可以同時測定多元素的特點，已廣泛應(yīng)用于地質(zhì)樣品分析測試領(lǐng)域。本文使用過氧化鈉堿熔法和HCL-HNO3-HF-HClO4四酸溶法分別對釩鈦磁鐵礦樣品進行分解并測定。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

①儀器：PE-Optima8000型等離子體發(fā)射光譜儀;

②高純氬氣：純度為99.999%;

③試劑：過氧化鈉、鹽酸、硝酸、氫氟酸、硫酸均為優(yōu)級純;

④釩標(biāo)準(zhǔn)貯備液：1000mg/L，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，使用前稀釋至100μg/mL（含體積分?jǐn)?shù)為5%的優(yōu)級純硝酸），備用;

⑤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：國家一級標(biāo)樣GBW07224、GBW07225、GBW（E）070126。

1.2 實驗方法

1.2.1 堿熔法

準(zhǔn)確稱取0.1000g樣品于事先鋪滿一層（約4g）過氧化鈉的高鋁坩堝中，混勻，移入800度馬弗爐中熔至紅色流體，取出稍冷。將坩堝放入加有40mL水中的150mL燒杯中，移至電熱板上加入煮沸，再用鹽酸（約10mL）提取至溶液清亮，用水洗出坩堝，冷卻，并轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中定容，搖勻后靜置，抽取10mL溶液至100mL容量瓶中，加入2mL鹽酸定容搖勻待測。空白同樣品分解方法。

1.2.2 酸溶法

準(zhǔn)確稱取0.2500g樣品于30mL聚四氟乙烯坩堝中，用少量水潤濕，加入3mL鹽酸、1mL硝酸、5mL氫氟酸、1mL高氯酸，置于電熱板上加熱溶解并蒸至白煙冒盡，取下冷卻。沿坩堝壁加入2mL鹽酸加熱溶解鹽類，取下冷卻，并轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中定容，搖勻后靜置待測?？瞻淄瑯悠贩纸夥椒?。

1.3 儀器工作條件及分析譜線選擇

儀器工作條件為輸出功率1300W，等離子體流量15L/min，輔助器流量0.4L/min，霧化器流量0.7L/min，觀測高度15mm，讀數(shù)延長時間30s，積分時間3s，樣品提升量1.5mL/min。待測元素分析譜線選擇：V（309.310nm）。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

分別移取100μg/mL釩標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00ml于100ml容量瓶中，定容（含5%優(yōu)級純硝酸）。此標(biāo)準(zhǔn)溶液工作曲線溶液濃度分別為0.00、0.50、1.00、2.00、4.00μg/ml。把配制好的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線溶液按濃度從低到高的順序依次霧化引入等離子炬內(nèi)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液中被測元素的光譜強度和相應(yīng)濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，由圖1可知，得到釩的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線為y=208302x+3597，相關(guān)系數(shù)r=0.9995。

2 方法檢出限、測定下限實驗

不加入樣品，按照1.2實驗方法步驟進行空白試樣測定。重復(fù)7次全程序空白試驗，計算7次平行測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差，測定下限為4倍方法檢出限。數(shù)據(jù)見表1，計算出堿熔法測定釩檢出限為0.0006%，定量限為0.0023%;通過酸溶法測定釩檢出限為0.0003%，定量限為0.0010%。

3 方法準(zhǔn)確度及精密度實驗

稱取3個有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各稱取11份，按照1.2實驗方法對其進行測定，計算其準(zhǔn)確度和精密度。結(jié)果見表2。由表2可知，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.553%～1.792%之間，說明兩種熔礦方式均具有良好的精密度。

4 樣品回收率實驗

選取2個已測樣品各稱取11份，按照1.2實驗方法對其進行加標(biāo)回收測試，計算其加標(biāo)回收率。結(jié)果見表3。由表3可知，釩的加標(biāo)回收率在98.8%～103%之間，說明兩種熔礦方式均具有良好的準(zhǔn)確度。

綜上所述：由結(jié)果可知，選用堿熔法和酸溶法測定釩的方法中準(zhǔn)確度和精密度都符合要求，但因為堿熔法會引入大量的鹽類對霧化器傷害較大，需嚴(yán)格控制酸度。而采用酸溶法中所使用的無機酸硝酸和鹽酸干擾效應(yīng)較小，能滿足日常分析中快速定量準(zhǔn)確的檢測的要求。

參考文獻：

[1]巖石礦物分析編委會.巖石礦物分析（第二分冊）[M].北京：北京地質(zhì)出版社，2011：753-755.

[2]朱躍華，馮永亮，呂東海，張寧，朱智星.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法同時測定釩鈦磁鐵礦中鐵鈦釩[J].巖礦測試，2012，31（2）：258-262.

[3]張麗艷，彭君周，林宗，嚴(yán)慧，李春.敞開酸溶——電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定釩礦石中13種元素[J].工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，2017.（02）：001-004.

作者簡介：

黃子卿（1993-），女，漢族，湖南人，地質(zhì)實驗測試助理工程師，研究方向：主要從事地質(zhì)實驗測試、環(huán)境監(jiān)測等。