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ICP测定铍

2020-11-30颜忠国陆仕炼袁崇宇杨海惠刘文艳

世界有色金属 2020年18期
关键词:检出限矿石样品

颜忠国,陆仕炼,袁崇宇,杨海惠,刘文艳

(云南华联锌铟有限公司,云南 文山 663701)

云南华联锌铟股份有限公司拥有都龙采矿区,矿石中含有、锌、锡、铜、铁、铅、砷、镉、硫、锰、钨、钼、银、铟等多种元素。为了能探明矿山所含矿物元素,铍的实验工作也在质检中心开展起来。铍是最轻的金属,质地坚硬,具灰色外表,存在于绿宝石等矿石中。铍优点有耐金属疲劳、无磁性、绝缘性、耐腐蚀和质地轻盈等。它相对不溶于水,却能被油类紧密吸附。铍在国防与电子工业上有相当重要的用途,但人体吸入金属铍、氧化铍、铍铜合金或铍盐等可能引发疾病,铍有多种分析测试方式,主要有电感耦合等离子体发射光谱法、原子吸收分光光度法、荧光测定法和分光光度法。电感耦合等离子体发射光谱仪具有检出限低,灵敏度高,操作简便,重现性好、能快速准确的检测出矿石中铍的含量。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂。

电感耦合等离子体发射光谱仪(安捷伦ICP5110-OES)。软件版本7.3.1.9507仪器工作条件。高频发生器功率:1.2KW;提升延时:15(s);雾化器流量:0.65L/min辅助器流量:1.0L/min;等离子体流量:15 L/min;观察高度8mm;进液泵速慢泵10r/min快泵80r/min;读数时间5s;稳定时间:8s。观测方式:轴向观测。

1.2 主要试剂

标准贮存溶液:100μg/mL(国家有色金属及电子材料分析测试中心)。智能电热板:SD-1型SD46-1。氢氟酸:ρ=1.15g/mL GR。电子天平:(BT124S)高纯液氩(99.99%)。盐酸:ρ=1.18g/mL GR。硝酸:ρ=1.42g/mL GR。高氯酸:ρ=1.68g/mL GR。塑料容量瓶(50ml)。聚四氟乙烯烧杯(250ml)。

1.3 实验方法

称取0.5g试样精确至0.0001g于250mL聚四氟乙烯烧杯中,加少许水润湿后加入10mL盐酸低温溶解至清亮加入5mL硝酸于120℃电热板上加热半小时左右,向烧杯内加入5mL氢氟酸和1mL高氯酸,在180℃电热板上加热至白烟冒尽,冷却后,加入5mL(1+1)盐酸在电热板上加热浸取,取下冷却至室温,移入50mL塑料容量瓶,用水稀释到刻度,摇匀待测。同时做空白实验。

2 结果与讨论

2.1 分析谱线的选择

按照实验方法,进行Be测定波长的选择,首先测定干扰小,信噪比高的,背景低,又要考虑分析的准确性。通过用标准溶液进行多次测定,经过比较比较选定波长为313.04nm。

表1 精密度实验结果

表2 重复性试验

表3 加标回收实验

2.2 仪器检出限

在仪器稳定的件下,测定标准溶液,以浓度为横坐标,强度为纵坐标,测出标准曲线。测定试剂空白10次,以测定标准的3倍作为检出限。计算出方法检出极限。曲线相关系数为:0.99995检出限为:0.0003mg/L。

2.3 共存元素对铍测定结果的影响

云南华联锌铟股份有限公司矿山,矿石中伴生有大量锌、锡、铜、铁、铅、砷、镉、硫、锰、硅、钙、铝等常量元素的存在,对微量元素的测定有很大对微量元素有一定的影响,主要体现在物理干扰和激发抑制干扰,基体匹配是最好的消除这两种干扰的方法,由于矿石样品中常量元素的含量有较大的区别,采用各种样品的平均值来进行匹配,如下图1所示,可以有效的消除基本有不大差异造成的误差。

图1 铍矿样品

本文在标准中加入的Al2O3为300μg/mL,CaO为80μg/mL,Fe2O3为 50μg/mL,SiO2为 10μg/mL,Zn为50μg/mL,锰10μg/m,Cu为20μg/mL,锡10μg/mL,铅10μg/mL进行了干扰实验。确定对铍测定结果的影响。结果表明:在可测量的范围内,Al、Ca、Si、Zn、Cu、Mn、As、Pb、Sn、Fe等共存因素对Be的影响很小,无需进行分离。

2.4 标准系列的配置

标准系列铍的浓度分别为0.00μg/mL、0.01μg/mL、0.05μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、1.5μg/mL以铍元素标准溶液测得的强度I为纵坐标、对应浓度C为横坐标绘制成标准曲线。结果表明在此浓度范围内强度与浓度呈现了良好的线性关系。

2.5 精密度结果

对一样品进行10次平行测定,经过计算,得到标准差(SD)和相对标准偏差(RSD)。具体结果如表1所示。

2.6 重复性试验

选定一份样品称取8份,样品经过预处理后在同一条件下进行测定,测定出氧化铍含量。8份样品的测定结果分别为,结果见表2。

求出平均值后计算RSD。8份样品中铍的平均含量为0.0125%,RSD=1.32%,重复性良好。

2.7 加标回收率实验

加标回收试验往往是检测一种方法准确性的有效手段,按照本试验分别对同一样品中BeO进行加标测定,方法的回收率见表3。

从表3数据可以看出,加标回收率在95.0%~105.0%之间,可见此方法的选定能满足矿石中皮的测定。

3 结论

本文通过5110ICP-OES实验分析和数据对比,该方法能满足快速测定矿石中铍的含量,对方法进行了验证,具体分析了测定方法的可行性。试验结果证明此方法测定铍具有灵敏度高、受到干扰小、精密度好的特点,同时为云南华联锌铟铍开采和有效利用矿石中BeO提供了有效的数据支撑。

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