火焰塞曼原子吸收光谱法测定钼中K、Na的影响因素分析

谢明明

（金堆城钼业股份有限公司，陕西西安710077）

钼中钾含量的测定方法为GB／T4325.16-2013《钼化学分析方法钾量的测定火焰原子吸收光谱法》；钼中钠含量的测定方法为：GB／T4325.17-2013《钼化学分析方法钠量的测定火焰原子吸收光谱法》。这两种分析方法均为火焰原子吸收测定方法，但是针对火焰塞曼原子吸收来说，在一些细节方面还有所差异，如背景处理和干扰。本文主要针对使用火焰塞曼原子吸收仪，国家标准分析方法时对测定结果影响较大的因素进行了实验和分析，得出了最佳的测定方法。

1 试验部分

1.1 主要仪器与试剂

Z2300型火焰塞曼原子荧光光谱仪（日本日立公司），附专用空心阴极灯。

本文所用水为超纯水（ρ≥18.2 MΩ），所用试剂均为优级纯。

三氧化钼（≥99.99%）。

CsCl（25 g／L）：称取 2.5gCsCl溶于 100 mL水中。

钾标准贮存溶液：10μg／mL钠标准贮备液（国家标准物质研究中心）。

钠标准贮存溶液：10μg／mL钠标准贮备液（国家标准物质研究中心）。

1.2 试验方法

1.2.1 样品溶液制备

称取1.000 0 g氧化钼、钼酸铵，钼粉于250 mL石英烧杯中，加入8 mL H2O2溶解，溶解后加入约50 mL水，煮沸3～5 min，取下，冷却，转移至100 mL容量瓶中，加入 1 mLCsCl（25 g／L），用水定容。随同试料做空白。

1.2.2 标准溶液制备

移取 10μg／mL钠标准贮存溶液 0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL于一系列100 mL容量瓶中，加入1 mLCsCl于各瓶，用水定容，转移至100 mL塑料瓶中。

移取1 010μg／mL钾标准贮存溶液 0、1.00、2.00、5.00 mL于一系列100 mL容量瓶中，加入1 mLCsCl于各瓶，用水定容，转移至 100 mL塑料瓶中。

1.2.3 测 定

于日立 Z2300原子吸收上 Na 589.0 nm、K 766.5 nm处，测定其吸光度，输入质量和体积后，仪器自行计算测定结果。

2 结果与讨论

2.1 器皿的控制

因K、Na在环境和人体中普遍存在，所以在测定K、Na时需要对所使用的器皿作要求，以减少环境对测定结果的影响：（a）称量工具，称量用表面皿需要专用，保证清洁。（b）烧杯必须为石英烧杯，且在使用前经过长时间纯水浸泡。（c）容量瓶需要在使用前长时间浸泡。（d）移液管，吸量管必须是专用。

2.2 称样量和过氧化氢用量

本文试验了不同称样量和不同过氧化氢的用量，结果见表1。从表1数据可以看出：钼粉在称样量为0.5 g时加入4 mLH2O2即可溶解完全；在称样量为1.000 0 g时，加入8 mLH2O2溶解完全，但是分步加入8 mLH2O2的效果可能无法实现溶解完全，需要简短的加热，但是直接一次加入8 mLH2O2却能够完全溶解得到满意的效果。三氧化钼在称样量为1.000 g和1.500 0 g时直接加入8 mLH2O2即可全部溶解，但是值得注意的是，加盖表面皿的效果会好于没有加盖表面皿的效果，没有加盖表面皿的溶解完全时可能在烧杯壁上形成一层漂浮物，但后续实验发现，这些漂浮物在很少的情况下也不影响检测结果。

因此，本实验组选取1.000 g的称样量作为最终的称样量，可以减小称样量对于低含量的样品的影响，降低超出允许差的风险。

2.3 加热煮沸时间

GB／T 4325-2013中测定钾、钠时，在溶解后的加热煮沸时间为10 min，以驱除多余的过氧化氢。本文对样品溶解后的煮沸时间进行了考察，结果见表1。实验结果表明，煮沸时间较短（如刚煮沸和煮沸0～1 min）会出现样品检测结果偏高的现象，当煮沸时间为3 min以上对测定结果影响不大。因此本文选取煮沸时间为3～5 min左右。

2.4 CsCl使用

GB／T 4325-2013规定在测定 K、Na时，CsCl浓度为25 g／L，每100 mL体积溶液加入1 mL。本文进行了CsCl加入量的实验，对同一批次钼粉进行了0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、5.0 mL和8.0 mL的梯度实验，实验结果表明：测定钾含量时，随着CsCl加入量的改变，测定结果也会发生改变，0.5 mL和1.0 mL加入量测定结果偏低且不稳定，当CsCl加入量为2 mL以后，随着加入量的增加测定结果不变而且稳定。测定钠含量时，随着CsCl加入量的改变，测定结果也会发生改变，0.5 mL、1.0 mL和2.0 mL加入量测定结果波动较大，当CsCl加入量为5 mL以后，随着加入量的增加测定结果稳定。

表1 煮沸时间对K、Na测定的影响

综合考虑，本实验组认为K、Na若采用同一瓶样品测定时，应选择CsCl加入量为5 mL，这样能够消电离完全，结果稳定，可以减少误差。

2.5 空心阴极灯之间干扰

实验中发现，测定钠结果偏高并超出允许差，经过排查，找到原因为空心阴极灯全部处于开启状态，并且同时有两个等处于工作状态，在关闭其他灯后再次测定相同样品，测定结果和前期的一致，因此本文认为在测定钾、钠时应关闭其他空心阴极灯以减少对测定结果的干扰。

2.6 表面皿使用的影响

在GB／T4325-2013规定测定K、Na使用表面皿，使用表面皿确实可以起到溶解彻底的效果，并且在煮沸过程中不会出现烧杯壁上出现黄色钼结晶，但是加盖表面皿后测定数据稳定性较差、加盖表面皿会使测定结果偏高，这是因为表面皿在使用过程中可能会被污染，从而影响测定的结果，实验结果见表 2、表 3。

2.6.1 样品测定值统计分析

在没有加盖表面皿的情况下，对样品测定值进行统计分析，结果见表4。

表2 表面皿使用对Na测定的影响

2.7 结论及建议

表3 表面皿使用对K、Na测定的影响

根据影响因素分析实验结果，针对火焰塞曼原子吸收光谱法测定钼中K、Na含量，提出以下建议：（1）测定K、Na时对器皿的要求较高，建议专用。（2）测定 K、Na时称样量为：FMo 1.000 g、MSA 1.840 0 g、MoO31.500 g。（3）称样量为 1.000 g，直接一次性加入8 mLH2O2溶解样品。（4）煮沸时间为 3～5 min。CsCl浓度为 25 g／L，加入 5 mL／100 mL，加入时采用分度吸量管加入，加入时吸量管不能伸入容量瓶内，专管专用。（5）测定Na时，只开启单一的Na灯。（6）容量瓶中的样品溶液在当天测定完成后不清洗，待第二天测定前彻底清洗使用。（7）不加盖表面皿，但应注意溶解过程中不能出现交叉污染。（8）试剂空白的烧杯、容量瓶为专用。（9）样品溶解后加入水的量约为50 mL。

表4 样品测定值统计