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火焰原子吸收法测定煤炭腐植酸中的铬、镉、铅

2016-09-01郭振军新疆双龙腐植酸有限公司乌鲁木齐831400

新疆有色金属 2016年6期
关键词:高氯酸腐植酸硝酸

郭振军(新疆双龙腐植酸有限公司 乌鲁木齐 831400)

火焰原子吸收法测定煤炭腐植酸中的铬、镉、铅

郭振军
(新疆双龙腐植酸有限公司 乌鲁木齐 831400)

煤炭腐植酸经过HNO3+HClO4湿法消解,使用火焰原子吸收测定重金属铬、镉、铅,此方法样品处理简便快捷,并通过精密度和回收率实验,验证了此方法准确可靠。

原子吸收腐植酸铬、镉、铅

我国煤炭腐植酸(诸如褐煤、风化煤、泥炭等)资源丰富,种类齐全,是提取腐植酸的主要来源[1]。腐植酸是土壤肥料的主要构效者,在化肥行业出现拐点的今天,腐植酸完全可以托起化肥,提氮、解磷、促钾,与氮磷钾三大肥和谐共生,形成1+1>2的结合效应[2]。因此,各类腐植酸产品在肥料中被广泛应用,做为腐植酸主要来源的煤炭腐植酸,对其重金属含量的检测就显得尤为重要。在分析各种重金属元素检测方法的基础上,根据煤炭腐植酸的特性,摸索出了煤炭腐植酸样品消化方式和铬、镉、铅含量的检测方法,并以实验数据证明了该方法的可行性,进行了精密度及回收率实验。

1 实验部分

1.1仪器与试剂

AA320N型原子吸收光谱仪;铬、镉、铅空心阴极灯;优级纯硝酸;优级纯高氯酸;硝酸溶液:体积比为1∶1;硫酸钠溶液200g/L;镉、铅混合标准工作液各20μg/mL;铬标准工作溶液20μg/mL[3]。

1.2标准溶液的配制

准确吸取含量为20μg/mL镉、铅混合标准工作液0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL于100mL容量瓶中,加入硝酸溶液4mL,混匀,用水稀释到刻度,摇匀。此标准系列溶液浓度依次为0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00μg/mL。

准确吸取含量为20μg/mL铬标准工作溶液0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL于100mL容量瓶中,加入硝酸溶液4mL及硫酸钠溶液15mL,混匀,用水稀释到刻度,摇匀。此标准系列溶液浓度依次为0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00μg/mL。

1.3样品的处理

准确称取粒度小于0.2mm的空气干燥样品3 g(精确至0.0002g)于烧杯中,加入硝酸30mL,盖上表面皿将烧杯放在电热板上,调节温度在120℃,并在此温度下消解约4h,然后揭去表面皿,加入8mL高氯酸,在180℃温度下蒸至白烟冒尽,将烧杯取下加入硝酸溶液10mL和20mL水,将残存物加热充分溶解,冷却至室温移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,做为镉、铅待测样品溶液,以同法配制空白溶液[4]。然后准备两个50mL容量瓶,分别准确吸取样品溶液和空白溶液各25mL,加硫酸钠溶液7.5mL,用水稀释至刻度,摇匀,做为铬待测样品溶液。

1.4标准曲线绘制及样品测定

将仪器调至最佳工作状态,在各元素检测条件下依次测定吸光度,绘制标准曲线。取消化好的样品同法操作测定吸光度[5]。

1.5计算

式中,c为从工作曲线上查得的各待测元素的含量,μg/mL;m为空气干燥样品质量,g。

2 结果与讨论

2.1样品的处理

本方法样品采用硝酸、高氯酸湿法消解,操作简单快捷。在消解样品时,先使用硝酸在120℃下预消解,时间不得少于4h,以免在后面使用高氯酸时,反应过于激烈使样品发生爆燃,然后再加入高氯酸,在180℃使高氯酸脱水浓缩(冒白烟)进一步消解样品。

2.2标准曲线及线性关系

取1.2节中标准溶液,按1.4节方法测定,得元素镉的回归方程:A=0.4974C+0.0123;相关系数为0.9997;得元素铅的回归方程:A=0.0357C+0.0025;相关系数为0.9995;得元素铬的回归方程:A= 0.1151C+0.0018;相关系数为0.9982。

2.3检出限与精密度

对空白溶液做20次平行测定,以其空白值3倍标准偏差为方法的检出限,镉的检出限为0.015μg/mL、铅的检出限为0.012μg/mL;铬的检出限为0.020μg/mL。对同一样品进行6次测定,镉、铅、铬的相对标准偏差分别为2.18%、3.25%、3.06%。

2.4回收率实验

取三份相同样品,在样品中加入不同量的铬、镉、铅混合标准物,按1.3节方法进行处理,按1.4节方法进行含量测定,计算加标回收率,结果见表1。

表1 回收率实验结果(n=3)

由表1可知,此方法测定煤炭腐植酸中镉、铅、铬的含量,其加标回收率分别在99.5%~103.0%、97.6%~100.2%、99.7%~104.7%。

3 小结

实验结果表明,采用硝酸+高氯酸消解煤炭腐植酸,用原子吸收测定煤炭腐植酸中的铬、镉、铅,通过精密度和回收率实验,验证了此方法准确可靠。

[1]曾宪成,李双.让腐植酸在补充和提升土壤肥力中发挥重要作用[J].腐植酸,2014,(2):1-8.

[2]曾宪成.腐植酸本源性肥料可持续发展[J].腐植酸,2013,(4):1-6.

[3]GB/T16658—2007,煤中铬、镉、铅的测定[S].

[4]阎军,胡文祥.分析样品制备[M].北京:解放军出版社,2003:125-128.

[5]邓勃.应用原子吸收与原子荧光光谱分析[M].北京:化工工业出版社,2007:119-324.

收稿:2016-06-24

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.031

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