原子荧光光谱法快速测定锑矿石中的汞、铋、硒

2010-01-25祝建国陈月源张旺强毛振才

化学分析计量 2010年4期

祝建国陈月源张旺强毛振才

(国土资源部兰州矿产资源监督检测中心，兰州 730050)

锑通常在多金属矿床中以硫锑化合物的形式存在，如黝铜矿(Cu2Sb2S6)、车轮矿(2PbS·Cu2S·Sb2S3)、硫锑铅矿(Pb6Sb4S11)等，并且与金、汞、钨及萤石等伴生，同时含有少量的铅、铜、铋、砷、锌、硒等对金属锑冶炼的有害组分，也是评价锑矿石的重要指标。锑矿石中汞、铋、硒的含量较低，应用常规化学方法[1]需要分离富集，操作繁杂且准确度难以保证。随着原子荧光光谱分析技术的日渐普及，对锑矿石中汞的测定，陈鸿辉等人较早进行了颇有价值的研究[2]。笔者在参考了相关文献[3-5]的基础上，研究了酒石酸掩蔽锑，不经分离富集，用原子荧光光谱法直接测定锑矿石中微量汞、铋、硒的方法。实验表明，锑含量在0.046%～12.18%之间的锑矿石中，汞、铋、硒的检测结果令人满意。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

双道原子荧光光谱仪：AFS-820型，北京吉天仪器有限公司；

汞、铋、硒高强度编码空心阴极灯：北京有色金属研究总院；

汞、铋、硒标准储备液：浓度均为0.100 g/L；

汞、铋、硒标准使用液：浓度均为0.100 mg/L，按其规定的酸度介质由标准储备液逐级稀释而成；

硼氢化钾(KBH4)溶液：2.0～20 g/L，含1～5 g/L的KOH，现配现用；

盐酸载流溶液：5.0%；

三价铁盐溶液：ρ(Fe)=50 g/L(HCl 4.0 mol/L)；

王水(1+1)、HCl、HNO3、HClO4、KOH：均为优级纯；

其它试剂为分析纯；

试验用水为二次离子交换水。

1.2 仪器工作条件与间歇泵进样程序

依据汞、铋、硒的性质及实验要求对仪器工作参数进行优化选择，并对间歇泵进样程序调整为进样量1 mL。工作条件与间歇泵进样程序分别见表1、表2。

表1 仪器工作条件

表2 间歇泵进样程序

1.3 样品制备

(1)汞、铋样品制备

准确称取样品0.100 0 g于100 mL容量瓶中，缓慢加入王水(1+1)30 mL，放入已近沸的水浴锅内溶解样品1 h，取出趁热加入酒石酸溶液20 mL，轻轻摇动，放至室温，定容至刻度，摇匀，待试液完全澄清后，同标准系列一起测定汞、铋。

(2)硒的样品制备

准确称取样品0.100 0 g于100 mL烧杯中，用水润湿样品加入10 mL HNO3、1.5 mL HClO4，置于电热板上升温至150℃左右，分解试样至HClO4白色烟雾出现2～5 min取下，待烟雾消失后加入HCl 7.5 mL、三价铁盐溶液0.5 mL，放回已关闭电源的电热板上温热5 min，使Se6+还原至Se4+。取下趁热加入酒石酸溶液5 mL，轻轻摇动放至室温后，转入25 mL比色管中定容至刻度，摇匀，放置澄清约12 h后，同标准系列一起测定硒。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线与方法的检出限

分取汞、铋、硒标准使用液，按实验要求的酸度介质分别配制汞、铋、硒标准系列，如表3所示。

表3 汞、铋、硒标准系列

开机预热仪器20～30 min后，用标准空白溶液测定仪器的稳定性，当两次空白的荧光强度值(If)小于2.0时仪器自动记录其平均值，并以此值为背景自动扣除。此时仪器为最佳状态，连续测量标准系列后，分别按相应的荧光强度值(If)对浓度c(mg/L)以直线拟合方式自动绘制出标准工作曲线，汞、铋、硒的线性回归方程与相关系数分别为If=385.33c+2.86，r=1.000 0；If=63 796.80c+18.03，r=0.999 9；If=61.99c-2.71，r=0.999 8。

方法的检出限按照仪器软件设定的程序，用空白溶液进行12次测量，由3倍信噪比计算汞、铋、硒的检出限分别为2.0×10-11、4.1×10-11、4.0×10-10g/mL。其检出限远远低于锑矿石中汞、铋、硒的含量，完全能够满足检测要求。

2.2 精密度试验

分别选取2份汞、铋、硒含量相差3～10倍的样品，分别平行测定6～8次，精密度试验结果见表4。

2.3 回收试验

由于暂无锑矿石标准样品对其汞、铋、硒的准确度进行验证，因此选择了锑含量在0.046%～12.18%之间，其汞、铋、硒含量不同的样品各2份，分别进行了全程加标试验,测定结果及回收率计算结果列于表5。