ICP-OES法測(cè)定水處理劑硫酸鋁中的銻和硒含量

翁振文，楊自寧，覃定勇，趙穎，李福(廣西產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，廣西 南寧 530007)

0 引言

硫酸鋁是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的水處理劑之一[1-2]，將其投入水體可對(duì)水體中的耦合金屬元素以及硫、磷、氮等中量元素和大量元素的化合物起絮凝作用[3]。與其他水處理劑相比，硫酸鋁具有工藝成熟、成本較低等優(yōu)勢(shì)，不僅用于處理工業(yè)廢水，還直接投放至湖泊中，以解決水體富養(yǎng)化引起的赤潮問(wèn)題[4]。如若水處理劑硫酸鋁中的有害元素含量監(jiān)測(cè)不完善，易對(duì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。

與歐盟和日本的標(biāo)準(zhǔn)相比[5-6]，我國(guó)現(xiàn)行的GB/T 31060—2014《水處理劑硫酸鋁》和HG 2227—2004《水處理劑硫酸鋁》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均缺少銻、鎳、硒、錳等雜質(zhì)限量。本文參考GB/T 31060—2014《水處理劑硫酸鋁》6.6.2.4.1中的方法，用硝酸對(duì)水處理劑硫酸鋁樣品進(jìn)行預(yù)處理，探索以電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定樣品中的銻和硒含量的方法。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器設(shè)備

Thermo Scientific iCAP PRO XP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀；Teledyne ASX-560自動(dòng)進(jìn)樣器；Mettler Toledo電子分析天平。

1.2 試劑

硝酸(S.G. 1.42 (＞68%) Primar Plus-Trace analysis grade)；硒標(biāo)準(zhǔn)溶液(ρ=1 000 μg/mL，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心，批號(hào)：GSB04-1705-2004-2020-1)；硒標(biāo)準(zhǔn)使用液(ρ=100 μg/mL，取10.0 mL硒標(biāo)準(zhǔn)溶液至100 mL容量瓶，用3 mol/L稀釋至刻度)；銻標(biāo)準(zhǔn)溶液(ρ=1 000 μg/mL，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心，批號(hào)：GSB04-1749-2004-2020-01)；銻標(biāo)準(zhǔn)使用液(ρ=100 μg/mL，取10.0 mL銻標(biāo)準(zhǔn)溶液至100 mL容量瓶，用3 mol/L稀釋至刻度)。

1.3 儀器條件

儀器所用氣體均為高純液氬，其他條件如表1所示。

表1 儀器工作條件

1.4 樣品預(yù)處理

稱取固體樣品12.5 g(或液體樣品25.0 g)至100 mL燒杯中，加水30 mL，1+1硝酸溶液5 mL，蓋上表面皿煮沸約1 min，冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。試劑空白與樣品同時(shí)進(jìn)行預(yù)處理。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

分別取銻、硒元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用3 mol/L HNO3溶液配制0、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0 mg/L混合元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.6 分析波長(zhǎng)選擇

點(diǎn)燃等離子體，待儀器穩(wěn)定30 min后，選取2.0 mg/L混合元素標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行自動(dòng)尋峰，確定電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀達(dá)到最佳檢驗(yàn)狀態(tài)。選取儀器提供的銻和硒元素所有分析波長(zhǎng)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并對(duì)2.0 mg/L混合元素標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行10次重復(fù)分析，以測(cè)定濃度結(jié)果計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，并了解相應(yīng)分析波長(zhǎng)下混標(biāo)的響應(yīng)強(qiáng)度，結(jié)果如表2所示。

表2 分析波長(zhǎng)選擇測(cè)試結(jié)果

綜合各項(xiàng)分析數(shù)據(jù)，分別選取Se 196.090，Sb 206.833為硒和銻含量測(cè)定的檢測(cè)波長(zhǎng)。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限和定量限

在本方法的儀器條件下，銻和硒在0.1～3.0 mg/L線性范圍內(nèi)，相關(guān)系數(shù)r均為0.999 9。以試劑空白溶液測(cè)定11次，3倍空白標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算，銻和硒的方法檢出限分別為7.0 μg/L和19.4 μg/L，以10倍空白標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算，銻和硒的方法定量限分別為23.4 μg/L和64.6 μg/L。以取25.0 g液體硫酸鋁樣品預(yù)處理后定容至250 mL計(jì)算，本方法測(cè)定銻和硒的檢出限分別為0.07 μg/g和0.19 μg/g，定量限分別為0.23 μg/g和0.65 μg/g，結(jié)果如表3所示。

表3 各元素線性參數(shù)

2.2 精密度和準(zhǔn)確度

稱取某液體水處理劑硫酸鋁樣品25.0 g，分別加入0.4、0.6、1.6 mg/L的銻標(biāo)準(zhǔn)溶液和0.4、1.2、1.6 mg/L的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)樣品溶液測(cè)定6次，計(jì)算加標(biāo)回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，結(jié)果如表4所示。

表4 加標(biāo)回收及精密度測(cè)試結(jié)果(n=6)

2.3 樣品測(cè)定結(jié)果

以本方法測(cè)定13份水處理劑硫酸鋁樣品中的銻和硒含量，結(jié)果如表5所示。樣品2、3、4、5、9、10、12、13為液體水處理劑硫酸鋁樣品，樣品1、6、7、8、11為固體水處理劑硫酸鋁樣品。

表5 水處理劑硫酸鋁樣品測(cè)定結(jié)果 單位：mg/kg

3 結(jié)語(yǔ)

試驗(yàn)結(jié)果表明，本檢測(cè)方法既能實(shí)現(xiàn)良好的線性范圍、加標(biāo)回收率和精密度，又能達(dá)到較低的檢出限，還能簡(jiǎn)便快捷地對(duì)多種元素同時(shí)測(cè)定，適用于水處理劑硫酸鋁銻和硒含量的測(cè)定，填補(bǔ)國(guó)標(biāo)中有害物質(zhì)限量的空白。