原子荧光光谱法测定锡精矿中汞

陈殿耿

(1 北京矿冶研究总院，北京 102628;2 金属矿产资源评价与分析检测北京市重点实验室，北京 102628)

原子荧光光谱法测定锡精矿中汞

陈殿耿1,2

(1 北京矿冶研究总院，北京 102628;2 金属矿产资源评价与分析检测北京市重点实验室，北京 102628)

建立了原子荧光光谱法测定锡精矿中汞的分析方法。试样经王水(1+1)溶解，以盐酸(5%)为载流，氯化亚锡(200 g/L)溶液为还原剂，用原子荧光光谱法测定样品中的汞。考察了测定的最佳条件、锡及共存元素对测定的影响。方法相对标准偏差为5.9%～6.3%，与冷原子吸收光谱法对比结果令人满意。方法的准确度和精密度均能满足分析需要，具有较强的实用性。

锡精矿；原子荧光光谱法；汞

0 前言

锡精矿中的汞是有害元素，影响环境和人身安全，国家强制性标准[1]对其加以限制，规定锡精矿中汞含量不得大于0.05%。汞的测定通常采用分光光度法[2]、冷原子吸收光谱法[3-4]、电感耦合等离子体原子发射光谱法[5]和原子荧光光谱法[6-7]。其中原子荧光光谱法以其仪器简单、灵敏度高的优点受到分析工作者的重视，得到广泛应用[8]。本文对原子荧光光谱法测定锡精矿中汞进行了研究。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

PF6-3原子荧光光谱仪(北京普析通用仪器公司)，汞空心阴极灯。

盐酸(GR)、硝酸(GR)，实验用水为二次去离子水。

汞标准储备溶液(1 000 μg/mL，国家有色金属及电子材料分析测试中心)。

汞标准溶液(100 ng/mL)：由汞标准储备溶液逐级稀释得到。

氯化亚锡溶液(200 g/L)：称取20 g氯化亚锡(SnCl2·2H2O)于200 mL烧杯中，加入20 mL盐酸，微热，待溶液清亮后，加入80 mL水，混匀。

硼氢化钾溶液(5 g/L)：称取5.00 g硼氢化钾溶于1 000 mL氢氧化钾溶液(5 g/L)中，摇匀，用时现配。

1.2 实验方法

称取0.100 0 g样品于100 mL烧杯中，加入10 mL稀王水(1+1)，盖上表皿，置于沸水浴上加热分解30 min，取下用水吹洗表皿及杯壁，冷却。将试液移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。分取适量试液于100 mL容量瓶中，加入5 mL盐酸，用水稀释至刻度，混匀。按选定的仪器工作条件进行测定。随同样品做空白实验。

2 结果与讨论

2.1 仪器工作条件的选择

选择仪器最佳工作条件为：负高压280 V，灯电流为26 mA，原子化温度为0 ℃(实际为室温)，载气流量为300 mL/min，屏蔽气流量为600 mL/min。

2.2 还原剂的选择

目前原子荧光光谱法测定汞的还原剂有两种，即硼氢化钾和氯化亚锡，其中硼氢化钾应用较多。实验了两种还原剂下基体锡对汞的影响。分别以硼氢化钾(5 g/L)和氯化亚锡溶液(200 g/L)作为还原剂，研究了锡(2 000 μg/mL)对汞(2.00 ng/mL)测定的影响，结果见表1。

表1 还原剂的对比与选择Table 1 Comparison and selection of the reducing agent /(ng·mL-1)

由表1可知，以硼氢化钾作为还原剂，锡精矿中基体锡对汞的测定有明显的干扰，而以氯化亚锡为还原剂，基本可以消除基体锡对汞的干扰，因此实验选择氯化亚锡作为还原剂。

2.3 氯化亚锡浓度的选择

研究了以浓度50、100、150、200、300 g/L的氯化亚锡作为还原剂，对汞(2.00 ng/mL)荧光强度的影响见表2。实验表明，汞的荧光强度随氯化亚锡浓度增加而增强，当氯化亚锡浓度为200 g/L时，汞的荧光强度大且稳定。因此实验选择200 g/L的氯化亚锡为还原剂。

表2 氯化亚锡浓度对汞的荧光强度的影响Table 2 Effect of stannous chloride on the fluorescence intensity of mercury

2.4 溶液酸浓度的选择

实验了体积分数为2%、5%、10%、15%和20%的盐酸和稀王水对汞(2 ng/mL)荧光强度的影响。实验表明，在浓度相当的盐酸和王水中，汞的荧光强度基本相同(见表3)。盐酸浓度为5%时荧光强度最大。因此实验选择盐酸(5%)作为测定溶液酸浓度。

表3 酸浓度对汞的荧光强度的影响Table 3 Effect of acidity on the fluorescence intensity of mercury

2.5 载流酸浓度的选择

实验了盐酸载流在1%～10%变化时对汞荧光强度的影响。载流酸度的变化对汞基本无影响。在满足测定的条件下，应尽量使载流与待测溶液酸浓度保持一致。因此选择盐酸(5%)作为载流。

2.6 共存元素对汞测定的影响

考察了锡精矿中常见共存元素锡、砷、锑、铋 锌、铁、铜、铅、铝、镍、铬、银等对汞(2 ng/mL)测定的影响，见表4。实验表明，以上共存元素对汞的测定结果没有影响。

表4 共存元素对汞含量的影响Table 4 Effect of coexistence elements on the concentrations of mercury

2.7 工作曲线绘制

分别移取0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50mL汞标准溶液于100 mL容量瓶中，加入5 mL盐酸，用水稀释至刻度，混匀。在原子荧光光谱仪上测定汞(C)的荧光强度(IHg)，并绘制工作曲线。结果表明，Hg在0～2.5ng/mL之间线性关系良好,IHg=1 011.548C+8.288，线性相关系数0.999 5。测定空白溶液荧光强度11次，以3倍标准偏差除以工作曲线斜率计算出Hg的检出限为0.003ng/mL。

2.8 样品测定

用原子荧光光谱法对3个锡精矿样品进行了测定，结果见表5，测定的相对标准偏差为5.9%～6.3%。

2.9 方法准确度实验

将原子荧光光谱方法的测定结果与常用的冷原子吸收光谱方法测定结果进行了对比，结果见表6，两种方法测定结果基本一致。

表5 样品测定结果Table 5 Determination results of mercury in samples /%

表6 方法比对结果Table 6 Comparison of determination results with different methods (n=9) /%

3 结语

考察了影响原子荧光光谱法测定锡精矿中汞的各项因素，对还原剂的对比选择及浓度、测定溶液酸浓度、载流酸浓度、共存元素对汞测定的影响进行了研究。方法相对标准偏差为5.9 %～6.3 %，与冷原子吸收光谱法对比结果基本一致。方法的准确度和精密度均满足需要，具有较强的实用性。

[1] 中国国家标准化管理委员会.GB 20424—2006 重金属精矿产品中有害元素的限量规范[S].北京:中国标准出版社,2006.

[2] 北京矿冶研究总院测试研究所编. 矿石及有色金属手册[M].北京:冶金工业出版社,1990:91-92.

[3] 中国国家标准化管理委员会.GB/T 1819.17—2006 锡精矿化学分析方法[S].北京:中国标准出版社,2006.

[4] 李杏英,刘天平,黄玲.冷原子吸收光谱法测定饲料添加剂硫酸锰中的汞[J].中国无机分析化学(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2014,4(1):15-17.

[5] 钟志光,翟翠萍,李承,等.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铅锡合金焊料中铅镉铬和汞[J].理化检验:化学分册(PhysicalTestingandChemicalAnalysisPartB:ChemicalAnalysis),2007,43(6):491-493.

[6] 张锦茂,张勤.冷原子无色散原子荧光法测定地球化学样品中的微量汞[J].岩矿测试(RockandMineralAnalysis),1986,5(1):37-41.

[7] 张洪文,张永辉,韩康琴,等.多道全自动原子荧光光谱法测定土壤中的砷和汞[J].中国无机分析化学(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2014,4(1):18-21.

[8] 陈殿耿,袁玉霞,王皓莹. 氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)测定特硬铅合金中硒和碲[J].中国无机分析化学(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2012,2(2):38-40.

Determination of Mercury in Tin Concentrates byAtomic Fluorescence Spectrometry

CHEN Diangeng1,2

(1.BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing102628,China；2.BeijingKeyLaboratoryforEvaluationandTestingofMetallicMineralResources,Beijing102628,China)

A method has been established for the determination of mercury in tin concentrates by atomic fluorescence spectrometry. The sample was dissolved in aqua regia (1+1), and the fluorescence intensity of mercury was measured by atomic fluorescence spectrometry using a hydrochloric acid (5%) as the carrier liquid and a 200 g/L stannous chloride as the reducing agent. The experimental conditions, the effect of tin and the coexistent elements on the determination of mercury were investigated. The relative standard deviation (RSD) was between 5.9% and 6.3%. The results were consistent with those obtained by cold atomic absorption spectrometry. The accuracy and precision of the method can meet the actual demands.

tin concentrates; atomic fluorescence spectrometry; mercury

2015-01-03

2016-03-07

国家标准制修订项目(20132146-T-610);北京市科技创新基地培育与发展专项(Z151100001615044)资助

陈殿耿，男，高级工程师，主要从事有色金属矿石及产品分析检测研究。E-mail:cdg1980@163.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2016.02.003

O657.31；TH744.16

A

2095-1035(2016)02-0009-03