ICP測(cè)定鈹

顏忠國(guó)，陸仕煉，袁崇宇，楊?；?，劉文艷

（云南華聯(lián)鋅銦有限公司，云南 文山 663701）

云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司擁有都龍采礦區(qū)，礦石中含有、鋅、錫、銅、鐵、鉛、砷、鎘、硫、錳、鎢、鉬、銀、銦等多種元素。為了能探明礦山所含礦物元素，鈹?shù)膶?shí)驗(yàn)工作也在質(zhì)檢中心開展起來(lái)。鈹是最輕的金屬，質(zhì)地堅(jiān)硬，具灰色外表，存在于綠寶石等礦石中。鈹優(yōu)點(diǎn)有耐金屬疲勞、無(wú)磁性、絕緣性、耐腐蝕和質(zhì)地輕盈等。它相對(duì)不溶于水，卻能被油類緊密吸附。鈹在國(guó)防與電子工業(yè)上有相當(dāng)重要的用途，但人體吸入金屬鈹、氧化鈹、鈹銅合金或鈹鹽等可能引發(fā)疾病，鈹有多種分析測(cè)試方式，主要有電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、原子吸收分光光度法、熒光測(cè)定法和分光光度法。電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀具有檢出限低，靈敏度高，操作簡(jiǎn)便，重現(xiàn)性好、能快速準(zhǔn)確的檢測(cè)出礦石中鈹?shù)暮俊?/p>

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（安捷倫ICP5110-OES）。軟件版本7.3.1.9507儀器工作條件。高頻發(fā)生器功率：1.2KW；提升延時(shí)：15（s）；霧化器流量：0.65L/min輔助器流量：1.0L/min；等離子體流量：15 L/min；觀察高度8mm；進(jìn)液泵速慢泵10r/min快泵80r/min；讀數(shù)時(shí)間5s；穩(wěn)定時(shí)間：8s。觀測(cè)方式：軸向觀測(cè)。

1.2 主要試劑

標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：100μg/mL（國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心）。智能電熱板：SD-1型SD46-1。氫氟酸：ρ=1.15g/mL GR。電子天平：（BT124S）高純液氬（99.99%）。鹽酸：ρ=1.18g/mL GR。硝酸：ρ=1.42g/mL GR。高氯酸：ρ=1.68g/mL GR。塑料容量瓶（50ml）。聚四氟乙烯燒杯（250ml）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

稱取0.5g試樣精確至0.0001g于250mL聚四氟乙烯燒杯中，加少許水潤(rùn)濕后加入10mL鹽酸低溫溶解至清亮加入5mL硝酸于120℃電熱板上加熱半小時(shí)左右，向燒杯內(nèi)加入5mL氫氟酸和1mL高氯酸，在180℃電熱板上加熱至白煙冒盡，冷卻后，加入5mL（1+1）鹽酸在電熱板上加熱浸取，取下冷卻至室溫，移入50mL塑料容量瓶，用水稀釋到刻度，搖勻待測(cè)。同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 分析譜線的選擇

按照實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行Be測(cè)定波長(zhǎng)的選擇，首先測(cè)定干擾小，信噪比高的，背景低，又要考慮分析的準(zhǔn)確性。通過(guò)用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行多次測(cè)定，經(jīng)過(guò)比較比較選定波長(zhǎng)為313.04nm。

表1 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2 重復(fù)性試驗(yàn)

表3 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

2.2 儀器檢出限

在儀器穩(wěn)定的件下，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液，以濃度為橫坐標(biāo)，強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，測(cè)出標(biāo)準(zhǔn)曲線。測(cè)定試劑空白10次，以測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的3倍作為檢出限。計(jì)算出方法檢出極限。曲線相關(guān)系數(shù)為：0.99995檢出限為：0.0003mg/L。

2.3 共存元素對(duì)鈹測(cè)定結(jié)果的影響

云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司礦山，礦石中伴生有大量鋅、錫、銅、鐵、鉛、砷、鎘、硫、錳、硅、鈣、鋁等常量元素的存在，對(duì)微量元素的測(cè)定有很大對(duì)微量元素有一定的影響，主要體現(xiàn)在物理干擾和激發(fā)抑制干擾，基體匹配是最好的消除這兩種干擾的方法，由于礦石樣品中常量元素的含量有較大的區(qū)別，采用各種樣品的平均值來(lái)進(jìn)行匹配，如下圖1所示，可以有效的消除基本有不大差異造成的誤差。

圖1 鈹?shù)V樣品

本文在標(biāo)準(zhǔn)中加入的Al2O3為300μg/mL,CaO為80μg/mL，F(xiàn)e2O3為 50μg/mL,SiO2為 10μg/mL，Zn為50μg/mL，錳10μg/m，Cu為20μg/mL，錫10μg/mL，鉛10μg/mL進(jìn)行了干擾實(shí)驗(yàn)。確定對(duì)鈹測(cè)定結(jié)果的影響。結(jié)果表明：在可測(cè)量的范圍內(nèi)，Al、Ca、Si、Zn、Cu、Mn、As、Pb、Sn、Fe等共存因素對(duì)Be的影響很小，無(wú)需進(jìn)行分離。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)系列的配置

標(biāo)準(zhǔn)系列鈹?shù)臐舛确謩e為0.00μg/mL、0.01μg/mL、0.05μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、1.5μg/mL以鈹元素標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)得的強(qiáng)度I為縱坐標(biāo)、對(duì)應(yīng)濃度C為橫坐標(biāo)繪制成標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明在此濃度范圍內(nèi)強(qiáng)度與濃度呈現(xiàn)了良好的線性關(guān)系。

2.5 精密度結(jié)果

對(duì)一樣品進(jìn)行10次平行測(cè)定，經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到標(biāo)準(zhǔn)差（SD）和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。具體結(jié)果如表1所示。

2.6 重復(fù)性試驗(yàn)

選定一份樣品稱取8份，樣品經(jīng)過(guò)預(yù)處理后在同一條件下進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定出氧化鈹含量。8份樣品的測(cè)定結(jié)果分別為，結(jié)果見表2。

求出平均值后計(jì)算RSD。8份樣品中鈹?shù)钠骄繛?.0125%，RSD=1.32%，重復(fù)性良好。

2.7 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

加標(biāo)回收試驗(yàn)往往是檢測(cè)一種方法準(zhǔn)確性的有效手段，按照本試驗(yàn)分別對(duì)同一樣品中BeO進(jìn)行加標(biāo)測(cè)定，方法的回收率見表3。

從表3數(shù)據(jù)可以看出，加標(biāo)回收率在95.0%～105.0%之間，可見此方法的選定能滿足礦石中皮的測(cè)定。

3 結(jié)論

本文通過(guò)5110ICP-OES實(shí)驗(yàn)分析和數(shù)據(jù)對(duì)比，該方法能滿足快速測(cè)定礦石中鈹?shù)暮浚瑢?duì)方法進(jìn)行了驗(yàn)證，具體分析了測(cè)定方法的可行性。試驗(yàn)結(jié)果證明此方法測(cè)定鈹具有靈敏度高、受到干擾小、精密度好的特點(diǎn)，同時(shí)為云南華聯(lián)鋅銦鈹開采和有效利用礦石中BeO提供了有效的數(shù)據(jù)支撐。