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【摘 要】 本文采用4种酸溶解样品赶掉绝大部分基体,利用多功能进样技术,在线引入十二烷基硫酸钠(SDS)溶液,采用火焰原子吸收光谱法测定矿石中微量钼。
【关键词】 火焰原子;吸收光谱;微量钼
火焰原子吸收光谱分析法(FAAS)是20世纪50年代提出的一种新型仪器分析技术,因其灵敏度高、选择性强和快速简便而得以迅速的发展与普及,如今已成为一种倍受人们青睐的定量分析方法,并广泛应用于冶金、地质、环境监测、医药卫生等部门,成为微量金属元素分析最有力的工具之一,而且在许多领域已作为标准分析方法,如冶金中的钢铁分析、合金分析等矿石中钼的测定办法有分光光度法、原子吸收光谱法、电感藕合等离子体原子发射光谱法和X射线荧光光谱法等。在这些办法中用常规的火焰原子吸收光谱法测定矿石中钼,由于钼很难被原子化,测定灵敏度很低,且地质样品中共存元素的干扰非常严重,一般很难测定。
原子吸收光谱法作为分析化学领域应用最为广泛的定量分析方法之一,是测量物质所产生的蒸汽中原子对电磁辐射的吸收强度的一种仪器分析方法。原子吸收光谱仪是由光源、原子化系统、光学系统、检测系统和显示装置五大部分组成的,其中原子化系统在整个装置中具有至关重要的作用,原子化效率的高低直接影响到测量的准确度和灵敏度。而火焰原子化法适用于测定易原子化的元素,是原子吸收光谱法应用最为普遍的一种,对大多数元素有较高的灵敏度和检测极限,且重现性好,易于操作。
火焰原子吸收光谱法不仅可以直接测定,也可以间接测定。间接法是基于原子吸收分析中某些金属的高灵敏性和选择性,不是直接分析待测对象,而是通过测定与待测物作用的金属元素量,间接计算出待测物的含量的方法。此方法的引入,扩大了原子吸收法的应用范围。
随着计算机、电子学等领域的飞速发展,原子吸收光谱分析技术也日趋完善。近年来,FAAS的进样系统有很多的新发展,FAAS与其他进样方式的联用扩大了其分析范围。三十多年前,有人已将原子吸收方法作为气相色谱的检测器,测定了汽油中的烷基铅。但是这种GC-AAS联用的思路直到80年代才引起广泛重视。现在GC-FAAS、LC-FAAS已用于环境、生物、医学、食品、地质等领域,分析测定元素达20余种。高效分离技术气相、液相色谱,也使其面貌发生了重大改变,已用于测定不同化學形态金属的含量。色谱—原子吸收的联用,可以综合色谱和原子吸收光谱仪各自的特点,是金属有机化合物和化学形态分析强有力的方法一。色谱-原子吸收联用技术使得操作更加简便,分离效果更好。但缺点是仪器昂贵,使该技术的广泛推广受到一定的限制。
1 试验部分
1.1仪器与试剂。AAnalyst800原子吸收光谱仪。BC4双毛细管,两管提升量比值K为1(即BC4双毛细管为双管等径)。钼标准储备溶液:称取钼酸按1.8398g溶解于氨水(1+1)溶液中,用水定容至1L容量瓶中,摇匀,配成1.000g·L-1钼标准储备溶液。十二烷基硫酸钠溶液:50g·L-1。所用试剂均为分析纯,试验用水为去离子水。
1.2仪器工作条件。测定波长313.3nm,光谱通带宽度0.7nm,灯电流15mA,空气流量为13.L/min,乙炔气流量为3.0L/min,燃烧器高度12.0mm。
1.3试验方法。称取样品0.10-0.15g于15mL聚四氟乙烯管型瓶中,加入氢氟酸5mL,硝酸2.5mL,高氯酸.0.2mL,加盖密封在14.0℃低温电热板上放置48h后开盖蒸至近干,再加入盐酸1.0mL,高氯酸.0.2mL,加盖密封2~3h后开盖蒸至近干;再加入盐酸(5+95)溶液1.0mL,加盖密封1h后,摇匀,转移至25mL容量瓶中(样品含钼量高时可定容至5.0mL)。在仪器工作条件下进行测定。以盐酸(5+95)溶液为介质,用钼标准储备溶液配制.0,1.0,2.0,5.0mg/L钼标准溶液系列。用BC4双毛细管的A管吸入钼标准溶液系列,B管吸入5.0g·L-1十二烷基硫酸钠溶液,在仪器工作条件下测量各试液的吸光度,制作标准曲线,然后依次测定样品溶液中钼的含量。
2 结果与讨论
2.1测定波长的选择。在仪器工作条件下对2.0.0mg·L-1钼标准溶液进行测定,对钼的测定波长进行选择。结果表明:当钼的测定波长为313.3nm时,具有较好的灵敏度。试验选用钼的测定波长为313.3nm。
2.2空气流量、乙炔流量的选择。考察了空气与乙炔的流量比对测定的影响,结果表明:当空气和乙炔的流量比为13比3时,测得吸光度最大。试验采用空气流量为13.0L/min,乙炔气流量为3.0L/min。
2.3十二烷基硫酸钠用量的选择。考察了不同浓度的SDS溶液对吸光度的影响,用BC4双毛细管在线加入,标准曲线法测量,结果表明:加入5.0g/LSDS溶液时,吸光度较大。加入SDS溶液出现增敏效果,其原因一方面是SDS的存在可以抑制在低温火焰中测定钼时遇到的化学干扰,起到抑制作用;另一方面是由于表面活性剂的存在,使溶液表面张力降低,雾滴变细,雾化效率提高,从而使钼的吸光度增大。
2.4酸介质及酸度的选择。试验发现:当溶液中硝酸量大于2%(体积分数)时,对钼的测定有较大影响,故在试验中采用盐酸(5+95)溶液作介质,在混酸溶矿过程中要将硝酸赶尽。
2.5干扰试验。按试验方法对5.0.0mg·L-1钼标准溶液进行干扰试验,在SDS存在下,当相对误差在±5%范围内时,以下共存离子允许量(以mg·L-1计)为:Fe3+\\Cr3+、Al3+、Zn2+、Mg2+(5.0),Mn2+、Co2+、Cu2+、Ti4+(1.0)。通过在线加入SDS溶液,能允许大量的常见离子存在。
2.6工作曲线。按试验方法对钼标准溶液系列进行测定,钼的质量浓度在5.0.0mg·L-1以内与吸光度呈线性关系,线性回归方程为A=.0.0.04561ρ+.0.0.01536,相关系数为.0.9997。
按试验方法连续测定空白溶液11次,方法的检出限(3s/k)为.0.85mg/L。
2.7样品分析。按试验方法对国家地质标准物质进行测定,结果见表1。由表1结果可知:本方法测定值与认定值相符。在标准物质样品中加入1.0mg·L-1钼标准溶液,进行加标回收试验,回收率在96.6%~1.04.0%之间。
本方法运用多功能进样技术,通过在线加入表面活性剂,改善火焰状态、屏蔽气的影响,不仅提高了空气乙炔焰测定钼的灵敏度,而且消除了低温火焰中测定钼遇到的严重化学干扰,用空气乙炔焰测定矿石中微量钼,结果满意。方法简单、快速,成本低,可以用于钼矿样品中钼的测定。
参考文献:
[1]孙伟,王小治,盛海君.钼的测定方法研究进展[J].安徽农业科学,2007.7.
[2]马丽君,刘长久.火焰原子吸收光谱法测定电解铜中微量锑.冶金分析.2005年第25卷第1期
[3]王虹,马德起,苏明跃.改性活性炭富集——火焰原子吸收光谱法测定铜精矿中金.冶金分析.2006年第26卷第5期.
【关键词】 火焰原子;吸收光谱;微量钼
火焰原子吸收光谱分析法(FAAS)是20世纪50年代提出的一种新型仪器分析技术,因其灵敏度高、选择性强和快速简便而得以迅速的发展与普及,如今已成为一种倍受人们青睐的定量分析方法,并广泛应用于冶金、地质、环境监测、医药卫生等部门,成为微量金属元素分析最有力的工具之一,而且在许多领域已作为标准分析方法,如冶金中的钢铁分析、合金分析等矿石中钼的测定办法有分光光度法、原子吸收光谱法、电感藕合等离子体原子发射光谱法和X射线荧光光谱法等。在这些办法中用常规的火焰原子吸收光谱法测定矿石中钼,由于钼很难被原子化,测定灵敏度很低,且地质样品中共存元素的干扰非常严重,一般很难测定。
原子吸收光谱法作为分析化学领域应用最为广泛的定量分析方法之一,是测量物质所产生的蒸汽中原子对电磁辐射的吸收强度的一种仪器分析方法。原子吸收光谱仪是由光源、原子化系统、光学系统、检测系统和显示装置五大部分组成的,其中原子化系统在整个装置中具有至关重要的作用,原子化效率的高低直接影响到测量的准确度和灵敏度。而火焰原子化法适用于测定易原子化的元素,是原子吸收光谱法应用最为普遍的一种,对大多数元素有较高的灵敏度和检测极限,且重现性好,易于操作。
火焰原子吸收光谱法不仅可以直接测定,也可以间接测定。间接法是基于原子吸收分析中某些金属的高灵敏性和选择性,不是直接分析待测对象,而是通过测定与待测物作用的金属元素量,间接计算出待测物的含量的方法。此方法的引入,扩大了原子吸收法的应用范围。
随着计算机、电子学等领域的飞速发展,原子吸收光谱分析技术也日趋完善。近年来,FAAS的进样系统有很多的新发展,FAAS与其他进样方式的联用扩大了其分析范围。三十多年前,有人已将原子吸收方法作为气相色谱的检测器,测定了汽油中的烷基铅。但是这种GC-AAS联用的思路直到80年代才引起广泛重视。现在GC-FAAS、LC-FAAS已用于环境、生物、医学、食品、地质等领域,分析测定元素达20余种。高效分离技术气相、液相色谱,也使其面貌发生了重大改变,已用于测定不同化學形态金属的含量。色谱—原子吸收的联用,可以综合色谱和原子吸收光谱仪各自的特点,是金属有机化合物和化学形态分析强有力的方法一。色谱-原子吸收联用技术使得操作更加简便,分离效果更好。但缺点是仪器昂贵,使该技术的广泛推广受到一定的限制。
1 试验部分
1.1仪器与试剂。AAnalyst800原子吸收光谱仪。BC4双毛细管,两管提升量比值K为1(即BC4双毛细管为双管等径)。钼标准储备溶液:称取钼酸按1.8398g溶解于氨水(1+1)溶液中,用水定容至1L容量瓶中,摇匀,配成1.000g·L-1钼标准储备溶液。十二烷基硫酸钠溶液:50g·L-1。所用试剂均为分析纯,试验用水为去离子水。
1.2仪器工作条件。测定波长313.3nm,光谱通带宽度0.7nm,灯电流15mA,空气流量为13.L/min,乙炔气流量为3.0L/min,燃烧器高度12.0mm。
1.3试验方法。称取样品0.10-0.15g于15mL聚四氟乙烯管型瓶中,加入氢氟酸5mL,硝酸2.5mL,高氯酸.0.2mL,加盖密封在14.0℃低温电热板上放置48h后开盖蒸至近干,再加入盐酸1.0mL,高氯酸.0.2mL,加盖密封2~3h后开盖蒸至近干;再加入盐酸(5+95)溶液1.0mL,加盖密封1h后,摇匀,转移至25mL容量瓶中(样品含钼量高时可定容至5.0mL)。在仪器工作条件下进行测定。以盐酸(5+95)溶液为介质,用钼标准储备溶液配制.0,1.0,2.0,5.0mg/L钼标准溶液系列。用BC4双毛细管的A管吸入钼标准溶液系列,B管吸入5.0g·L-1十二烷基硫酸钠溶液,在仪器工作条件下测量各试液的吸光度,制作标准曲线,然后依次测定样品溶液中钼的含量。
2 结果与讨论
2.1测定波长的选择。在仪器工作条件下对2.0.0mg·L-1钼标准溶液进行测定,对钼的测定波长进行选择。结果表明:当钼的测定波长为313.3nm时,具有较好的灵敏度。试验选用钼的测定波长为313.3nm。
2.2空气流量、乙炔流量的选择。考察了空气与乙炔的流量比对测定的影响,结果表明:当空气和乙炔的流量比为13比3时,测得吸光度最大。试验采用空气流量为13.0L/min,乙炔气流量为3.0L/min。
2.3十二烷基硫酸钠用量的选择。考察了不同浓度的SDS溶液对吸光度的影响,用BC4双毛细管在线加入,标准曲线法测量,结果表明:加入5.0g/LSDS溶液时,吸光度较大。加入SDS溶液出现增敏效果,其原因一方面是SDS的存在可以抑制在低温火焰中测定钼时遇到的化学干扰,起到抑制作用;另一方面是由于表面活性剂的存在,使溶液表面张力降低,雾滴变细,雾化效率提高,从而使钼的吸光度增大。
2.4酸介质及酸度的选择。试验发现:当溶液中硝酸量大于2%(体积分数)时,对钼的测定有较大影响,故在试验中采用盐酸(5+95)溶液作介质,在混酸溶矿过程中要将硝酸赶尽。
2.5干扰试验。按试验方法对5.0.0mg·L-1钼标准溶液进行干扰试验,在SDS存在下,当相对误差在±5%范围内时,以下共存离子允许量(以mg·L-1计)为:Fe3+\\Cr3+、Al3+、Zn2+、Mg2+(5.0),Mn2+、Co2+、Cu2+、Ti4+(1.0)。通过在线加入SDS溶液,能允许大量的常见离子存在。
2.6工作曲线。按试验方法对钼标准溶液系列进行测定,钼的质量浓度在5.0.0mg·L-1以内与吸光度呈线性关系,线性回归方程为A=.0.0.04561ρ+.0.0.01536,相关系数为.0.9997。
按试验方法连续测定空白溶液11次,方法的检出限(3s/k)为.0.85mg/L。
2.7样品分析。按试验方法对国家地质标准物质进行测定,结果见表1。由表1结果可知:本方法测定值与认定值相符。在标准物质样品中加入1.0mg·L-1钼标准溶液,进行加标回收试验,回收率在96.6%~1.04.0%之间。
本方法运用多功能进样技术,通过在线加入表面活性剂,改善火焰状态、屏蔽气的影响,不仅提高了空气乙炔焰测定钼的灵敏度,而且消除了低温火焰中测定钼遇到的严重化学干扰,用空气乙炔焰测定矿石中微量钼,结果满意。方法简单、快速,成本低,可以用于钼矿样品中钼的测定。
参考文献:
[1]孙伟,王小治,盛海君.钼的测定方法研究进展[J].安徽农业科学,2007.7.
[2]马丽君,刘长久.火焰原子吸收光谱法测定电解铜中微量锑.冶金分析.2005年第25卷第1期
[3]王虹,马德起,苏明跃.改性活性炭富集——火焰原子吸收光谱法测定铜精矿中金.冶金分析.2006年第26卷第5期.