稀散元素矿石中砷、锑含量的测定*

宋帅娣

（辽宁省地质矿产研究院，辽宁 沈阳 110032）

稀散元素矿石中砷、锑含量的测定*

宋帅娣

（辽宁省地质矿产研究院，辽宁 沈阳 110032）

样品经王水溶矿分解，以硫脲和抗坏血酸做为还原剂，采用氢化物发生－原子荧光光谱法测定稀散元素矿石中的砷、锑。在优化的实验条件下，As、Sb的浓度与荧光强度呈线性关系，相关系数分别为1.000和0.9999。本方法As的检出限为0.10μg/g，Sb的检出限为0.05μg/g，精密度（RSD）低于3%。

稀散元素矿石；砷；锑

前言

稀散元素又称分散元素，在地壳中含量很低（一般为 10-9），包括锗（Ge）、镓（Ga）、铟（In）、铊（Tl）、硒（Se）、碲（Te）、镉（Cd）、铼（Re）[1]。它在计算机、通讯、宇航、能源及医药卫生等方面都有重要用途，是当代高新技术的支撑材料，也是促进高科技产业快速发展、增强国防实力和改善人民生活质量不可替代的原材料。

稀散元素在岩石中极为分散，多数在自然界中单独成矿几率很小，多伴生于其它金属矿中。而随着各大矿山的开采与生产冶炼[2～4]，重金属砷、锑的环境污染问题[5]和尾矿的开发利用问题也随之而来[6～7]，因此，对于稀散元素矿石中的重金属砷、锑含量进行精确、可靠的分析测试，为其矿产普查勘探研究、矿产资源综合利用、生态环境的可持续发展，提供直接有效的手段，具有重要的指导意义。

氢化物发生－原子荧光光谱法测定砷、锑等元素以其方法检出限低、精密度好、操作简便等优点被广泛用于地质、冶金、环境、农业等科学领域［8～9］。本文采用王水消解，氢化物发生-原子荧光光谱法测定中稀散元素矿石中砷、锑的含量，通优化测量条件，实现了稀散元素矿石中砷、锑的定量分析。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

AFS-3100型双道原子荧光光度计（北京海光仪器公司）；

As编码空心阴极灯（北京海光仪器公司）；

Sb编码空心阴极灯（北京海光仪器公司）；

As标准溶液：由1000μg/mL砷标准储备溶液（国家标准物质研究中心）逐级稀释成标准工作溶液，10%盐酸介质；

Sb标准溶液：由1000μg/mL锑标准储备溶液（国家标准物质研究中心）逐级稀释成标准工作溶液，10%盐酸介质；

As标准溶液：由1000μg/mL砷标准储备溶液（国家标准物质研究中心）、1000μg/mL锑标准储备溶液（国家标准物质研究中心）分别逐级稀释成5μg/mL标准工作溶液，10%盐酸介质；

Sb标准溶液：由1000μg/mL砷标准储备溶液（国家标准物质研究中心）、1000μg/mL锑标准储备溶液（国家标准物质研究中心）分别逐级稀释成0.5μg/mL标准工作溶液，10%盐酸介质；

还原剂：硫脲－抗坏血酸固体粉末；

硼氢化钾-氢氧化钾溶液（20g/L）：称取5g硼氢化钾溶于1000mL氢氧化钾溶液（5g/L），现用现配；

φ＝50%（体积分数）的王水（现用现配）；

盐酸（优级纯）；

硝酸（优级纯）。

所用试剂除特殊说明外均为分析纯，实验用水均为二次蒸馏水。实验所用的玻璃器皿均需用20%的硝酸浸泡24h。

1.2 仪器工作条件

仪器工作参数见表1。

表1 仪器工作参数Table 1 Operation parameters of the instrument

1.3 标准曲线的绘制

准确移取As标准溶液（5μg/mL）0、0.25、0.5、1、2、5、10 mL于100 mL容量瓶中，用10%的HCl稀释至刻度，摇匀，备用，标准系列浓度为：0、12.5、25、50、100、250、500 μg/L。

准确移取Sb标准溶液（0.5μg/mL）0、0.25、0.5、1、2、5、10 mL于100 mL容量瓶中，用10%的HCl稀释至刻度，摇匀，备用，标准系列浓度为：0、1.25、2.5、5、10、25、50μg/L。

As、Sb标准系列，需要从各标准储备液瓶中分别吸取10mL的溶液中加入0.25g固体硫脲-0.25g抗坏血酸，搅拌到溶解，30min后，10%的HCl作为载流进行测定。以浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标绘制标准曲线，并给出相应的相关系数。

1.4 样品前处理

准确称取已采集处理完毕的样品[10]0.5000g，置于50mL具塞比色管中，加少许水润湿，加入10mL（1+1）王水，加塞摇匀，将比色管置于沸水浴中水浴60min（中途摇动2—3次）。消解结束后，取出冷却，用稀释液稀释至刻度，摇匀后放置，取上清液待测。取10mL样品溶液，加入0.25g固体硫脲-0.25g抗坏血酸，30min后，10%的HCl作为载流进行测定。同时做试剂空白。

1.5 样品测定

开机，根据仪器工作条件将仪器调至最佳工作状态，设定测量方式、读数方式、分析液单位等，30 min后依次测定标准空白溶液、标准系列、样品空白、样品溶液。

2 结果与讨论

2.1 盐酸介质的酸度影响

实验表明，在HCl介质中测定As、Sb，灵敏度、精密度较好，这与大多数文献报道一致。本文选择1.2mol/LHCl介质。

2.2 硼氢化钾浓度的影响

试验了硼氢化钾浓度在5～50g/L范围内荧光强度的变化。随着硼氢化钾浓度的增加，荧光强度增大；在20～30g/L范围内荧光强度变化不大，之后随着硼氢化钾浓度的增加，荧光强度逐渐降低。本实验选用20g/L的硼氢化钾作为还原剂。

2.3 标准曲线、线性范围

在优化的实验条件下，以荧光强度I对As、Sb的浓度ρ进行线性回归，得到相关系数为1.0000和0.9999。

2.4 检出限

根据IUPAC定义，连续测定样品空白溶液12次，根据公式DL=3×SD×K（其中，SD为标准偏差，K为标准曲线斜率的倒数）测得本法对As的检出限为0.10μg/g，Sb的检出限为0.05μg/g。

2.5 方法准确度与精密度

选择稀散元素矿石标准物质GBW07831、GBW07833、GBW07834，按本文方法进行测定，结果见表2。

表2 稀散元素标准物质分析Table 2 Analytical results of elements in National Standard scattered ore

选择稀散元素矿石标准物质GBW07831、GBW07833、GBW07834，按本文方法进行测定，平行测定10次，测定值与标准值一致，算出精密度（表3）。结果见表3。

表3 准确度与精密度试验Table 3 Accuracy and precision tests of the method

3 结语

采用王水消解稀散元素矿石，氢化物发生-原子荧光光谱法测定砷、锑的含量，具有准确度高、分析时间短、易于流程操作等特点，取得满意的效果。实现了稀散元素矿石中砷、锑的定量分析。

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Determination of Arsenic and Antimony in Scattered Elements Ore

SONG shuai-di
（The Geology and Mineral Institute of Liaoning Prov.，Shenyang 110032，China）

A method for the determination of arsenic and antimony in scattered elements ore by hydride generation atomic fluorescence spectrometry was developed.The samples prereduced by thiourea and ascorbic acid.Under the optimized experimental condition,arsenic and antimony showed linearity to the fluorescence intensity with correlation coefficient of 1.000 and 0.9999.The detection limits of the method were 0.10μg/g for rsenic,and 0.05μg/g for antimony,the relative standard deviation（RSD）is less than 3%。

Scattered elements ore;arsenic;antimony

TQ126.4

B

1001-0017（2016）06-0468-02

2016-09-11 *基金项目：地质调查标准自修订与升级推广项目（编号：DD20160095-11）

宋帅娣（1986－），女，辽宁大连人，硕士，工程师，主要从事土壤、岩石样品分析测试工作。