用分光光度法测定酸泥中的硒

2019-04-17段永明

湿法冶金 2019年2期

段永明

(云南省个旧市冶金研究所，云南个旧 661000)

硒的测定方法主要有重量法[1]、容量法[2-3]、分光光度法[4-5]、极谱法[6-7]、原子荧光光谱法[8-9]、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)[10]、电感耦合等离子体质谱法[11]等。通常是将硒从基体溶液中分离出来，再经过滤、洗涤、溶解或萃取，程序复杂，耗时较长，而且仪器昂贵。酸泥富集物中硒含量较高，且伴生大量干扰元素，用分光光度法测定富集物中硒目前鲜有报道。试验研究了在硝酸、硫酸溶解后的试液中加入亚铁氰化钾-铁氰化钾溶液，将共存的大部分干扰离子转成沉淀并过滤去除，然后采用分光光度法测定滤液中的硒。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

721型分光光度计(四川分析仪器厂)。

硝酸，硫酸(1+1)，盐酸(1+1)，盐酸(1+5)，均为分析纯。

酒石酸溶液，400 g/L;丙三醇，3%；抗坏血酸溶液，50 g/L(现用现配)。

铁氰化钾-亚铁氰化钾溶液：称取3.8 g铁氰化钾和3.8 g亚铁氰化钾溶于100 g水中。

硒标准溶液：准确称取0.100 0 g硒(99.9%)于100 mL烧杯中，加入5 mL硝酸低温溶解完全，移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度。此溶液硒质量浓度1 mg/mL。用时根据需要逐级稀释至所需浓度。

以上试剂除特殊说明外，均为分析纯，水为去离子水。

1.2 试验方法

1.2.1分析试液的制备

准确称取0.100 0 g试样于200 mL烧杯中，加入5 mL硝酸，低温加热；试样溶解后，加入3 mL硫酸(1+1),低温加热至恰好冒白烟，取下稍冷却，加入5 mL盐酸(1+1),继续低温加热至恰好冒白烟，取下冷却至室温，用水冲洗表皿和杯壁，并用水移至100 mL容量瓶中约50 mL处，加入亚铁氰化钾-铁氰化钾溶液5 mL,用水稀释至刻度，摇匀，放置10 min后,用双层滤纸过滤于50 mL烧杯中。

1.2.2硒的测定

移取5 mL滤液(硒质量≤400 μg)于50 mL比色管中，加入5 mL盐酸(1+5),40 g/L酒石酸溶液10 mL，10 mL丙三醇3%，50 g/L抗坏血酸溶液5 mL，立即用水稀释至刻度，充分混匀后，放置20 min，用3 mL比色皿，于波长402 nm处测定吸光度。随同试样做空白试验。

2 试验结果与讨论

2.1 测定波长的选择

移取100 μg/mL硒标准溶液2 mL于50 mL比色管中，按试验方法在400～500 nm波长处分别测定空白溶液和标准溶液的吸光度，并绘制吸收曲线，结果如图1所示。

由图1看出，在可见光范围内，随波长增大，标准溶液吸光度逐渐减小。综合考虑，选择测定波长为402 nm。

2.2 亚铁氰化钾-铁氰化钾溶液放置时间对测定结果的影响

亚铁氰化钾-铁氰化钾溶液作为沉淀剂在酸性环境中并不十分稳定，过滤后的滤液(黄色)放置时间过长会逐渐变为蓝色，这是有普鲁士蓝沉淀生成的缘故。硒质量为160 μg条件下，亚铁氰化钾-铁氰化钾溶液放置时间对测定的影响试验结果见表1。可以看出，滤液放置3 h内，亚铁氰化钾-铁氰化钾溶液不会对吸光度的测定结果有明显影响。所以，滤液放置时间在3 h内即可。

表1 亚铁氰化钾-铁氰化钾溶液放置时间对测定结果的影响

2.3 盐酸(1+5)用量对测定结果的影响

硒(Ⅳ)还原为单质硒所需的酸度范围为0.2～1.7[4]，按试验方法进行测定，结果如图2所示。

图2 盐酸(1+5)用量对测定结果的影响

由图2看出，盐酸(1+5)用量在5～8 mL范围内，吸光度最大且稳定。综合考虑，盐酸(1+5)用量以5 mL为宜。

2.4 酒石酸溶液用量对测定结果的影响

碲的存在严重干扰硒的测定，氟化物、柠檬酸盐、酒石酸等皆可作为碲的掩蔽剂。试样酸溶解液中，加入亚铁氰化钾-铁氰化钾溶液沉淀去除干扰离子，在移取的滤液中加入40%酒石酸溶液掩蔽碲，常温下，硒质量为200 μg，按试验方法进行测定，结果见表2。

表2 40%酒石酸溶液用量对测定结果的影响

由表2看出，40%酒石酸溶液用量为10 mL时，可最大限度配合掩蔽碲(15 μg)的影响，吸光度最大且稳定。综合考虑，40%酒石酸溶液用量以10 mL为最佳。

2.5 丙三醇溶液用量对测定结果的影响

按试验方法,将悬浊液放置40 min后测定丙三醇溶液用量对测定结果的影响，试验结果如图3所示。可以看出，加入3%丙三醇10～16 mL，吸光度最大且稳定。综合考虑，确定3%丙三醇用量以10 mL为宜。

图3 丙三醇溶液用量对测定结果的影响

2.6 抗坏血酸溶液用量对测定结果的影响

质量浓度50 g/L抗坏血酸溶液用量对测定结果的影响试验结果如图4所示。

图4 抗坏血酸溶液对测定的影响

由图4看出：随抗坏血酸溶液用量增加，吸光度提高；抗坏血酸溶液用量增加至4 mL，吸光度达最大，之后保持稳定。考虑到沉淀剂亚铁氰化钾-铁氰化钾溶液的还原仍需消耗一定量抗坏血酸(沉淀剂的颜色由黄色变为无色)，且抗坏血酸易氧化，确定抗坏血酸溶液用量以5 mL为宜。

2.7 反应时间及稳定性

室温(25 ℃)下，硒(Ⅳ)被还原为单质硒的时间为15 min时，吸光度达最大，但稳定时间随硒含量增大而缩短。按试验方法对悬浊液稳定性进行测试，结果见表3。可以看出，稳定时间以20 min为宜。

表3 悬浊液的稳定性测试结果

2.8 标准曲线和检出限

在一组50 mL比色管中，分别加入100 μg/mL硒标准溶液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mL，按试验方法进行测定。以硒质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线，结果如图5所示。

图5 标准曲线

由图5看出，硒质量浓度在0～8 μg/mL范围内线性关系良好。回归方程为

A=0.070 7ρ+0.001 5，

相关系数R=0.999 8。测定11份试剂空白的吸光度，求得标准偏差为0.002 2，由此计算得方法检出限为0.093 μg/mL。

2.9 共存元素的影响

酸泥中可能存在的干扰离子有Cu2+、Fe3+、Ag+、Zn2+、Bi3+、Hg2+、Co2+、Ni2+等。体系中加入亚铁氰化钾-铁氰化钾溶液，多数离子会生成沉淀；大部分铅、钙以硫酸铅、硫酸钙形式沉淀，过滤后可去除。50 mL比浊液中(未作最大值)，As5+(100 μg)、Sb5+(100 μg)、Pb2+(1 mg)、Ca2+(1 mg)等离子可掩蔽去除；15 μg Te(Ⅳ)可通过加入酒石酸溶液掩蔽消除。