劉海英,王 燕
(青海省地質(zhì)礦產(chǎn)測試應(yīng)用中心,青海 西寧 810008)
碲是一種稀散元素,被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)的維生素”,在地殼中含量極微,分布又很分散,在自然界中大部分屬于共生礦[1]。全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對碲的需求在不斷增加,進(jìn)行詳盡的地質(zhì)勘查工作非常重要,同時也需要有一種靈敏、準(zhǔn)確、高效及適用于大量樣品中碲的檢測方法。目前,測定碲含量的方法有比色法,極譜法原子吸收,無火焰原子吸收法,原子熒光法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法,此類文獻(xiàn)較多[2-6]。由于含量極微除電感耦合等離子體質(zhì)譜法外,多數(shù)方法都需要經(jīng)過分離富集,操作繁瑣,測試周期長,不能滿足大量樣品分析的要求。據(jù)文獻(xiàn)介紹,電感耦合等離子體質(zhì)譜法通過高壓封閉溶礦,加入適量的乙醇,測定碲具有較好的效果,但由于受取樣量的限制,在測定小于0.1 μg/g碲含量樣品時,實際效果并不理想[4]。原子熒光法是一種相對成熟的方法,由于其方法靈敏度較高,同時通過增加取樣量(至1.000 g),達(dá)到降低方法的檢出限[5]。本方法在前人工作的基礎(chǔ)上,采用硝酸,高氯酸,氫氟酸溶解樣品,三價鐵鹽以消除干擾,硼氫化鉀作為還原劑,斷續(xù)流動氫化物發(fā)生—原子熒光光譜法測定化探樣品中微量碲,該方法未經(jīng)分離富集,簡便快捷,可滿足大量地質(zhì)樣品的分析要求。
AFS-8130雙道原子熒光光譜儀(北京吉天儀器公司)。
碲高強(qiáng)度空心陰極燈。
儀器工作條件為:燈電流70 mA,負(fù)高壓260 V,載氣流量300 L/min,屏蔽氣流量800 L/min,原子化溫度200 ℃。
Te 標(biāo)準(zhǔn)儲備液[ρ(Te)=100 μg/mL]。
Te 標(biāo)準(zhǔn)溶液[ρ(Te)=0. 1 μg/mL]:由 Te 標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液逐級稀釋而得。
硼氫化鉀溶液[ρ(KBH4)=15 g/L]:稱取15 g 硼氫化鉀溶于1 000 mL水中,加入 5.0 g氫氧化鉀,搖勻備用,臨用現(xiàn)配。
FeCl3溶液[ρ(FeCl3)=50 g/L]:稱取 50.0 gFeCl3于500 mL燒杯中,加入80 mL HCl溶解,移入1 000 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,備用。
鹽酸,硝酸,氫氟酸,高氯酸均為優(yōu)級純。
無特殊說明實驗用水均為高純?nèi)ルx子水。
1.3.1 樣品消解
(1)準(zhǔn)確稱取0.200 0~0.500 0 g試樣,置于25 mL聚四氟乙烯坩堝中.用少量蒸餾水沖洗坩堝壁,加入硝酸,氫氟酸,高氯酸按5:5:1的比例配制好的混合酸15 mL,置于電熱板上溶解。電熱板從低溫升起,溫度升至200 ℃,保溫一個小時,至試樣冒白煙.后將電熱板降溫,直至試樣溶解成濕鹽狀,取下,溫?zé)釙r用5 mL濃鹽酸提取試樣,放冷。同時做樣品空白試驗。
(2)溶液移入預(yù)先加入2 mL 25 mg/mL FeCl3溶液的25 mL塑料比色管中,用水稀釋至刻度,搖勻澄清后上機(jī)待測。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
移取 0.1 μg/mL Te標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.00、0.25、0.50、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00 mL,分別置于預(yù)先加入8 mL 50 g/L FeCl3溶液的100 mL容量瓶中,再分別加入20 mL濃HCl,用水稀釋至刻度,搖勻備用。以Te的熒光強(qiáng)度值作為縱坐標(biāo),Te的質(zhì)量濃度值作為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.1.1 鹽酸酸度的選擇
在不同鹽酸濃度下,其他測定條件不變,ρ(Te)=0.40 μg/mL溶液中,測定其Te的熒光強(qiáng)度。見圖 1??紤]消解方式和儀器的工作條件,鹽酸的濃度以30%為宜。
圖1 鹽酸濃度對測定結(jié)果的影響Fig.1 Effect of hydrochloric concentration on Te determination
2.1.2 還原劑濃度的選擇
在ρ(Te)=4.0 ng/mL的溶液中,只改變硼氫化鉀的濃度,其他條件不變,測定Te的熒光強(qiáng)度。見圖2,為保證測定結(jié)果的穩(wěn)定性,硼氫化鉀的濃度為15~20 g/L結(jié)果最為理想。
圖2 硼氫化鉀濃度對測定結(jié)果的影響Fig.2 Effect of potassium borohydride concentration
2.1.3 鐵鹽濃度的選擇
在ρ(Te)=20.0 ng/mL的溶液中,加入不同量的鐵鹽,其他條件不變,測定Te的熒光強(qiáng)度。如見圖3所示,考慮干擾的允許量,將鐵鹽的濃度控制在0.5~0.75 mg/mL之間為最佳。
圖3 鐵鹽濃度的選擇Fig.3 Selection of molisite concentration
按1.2所述的消解與測試方法,測定樣品空白共12份,以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算出Te的檢出限為0.03μg/g。
選擇國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW07404、GBW07406、GBW07304按1.2實驗方法進(jìn)行測量,分析結(jié)果如表1,2所示,結(jié)果表明測量值與標(biāo)準(zhǔn)值符合規(guī)范要求,準(zhǔn)確度精密度較高。
表1 方法準(zhǔn)確度Table 1 Method accuracy
表2 方法精密度Table 2 Method precision
采用四酸溶礦一氫化物發(fā)生一原子熒光光譜法測定碲,操作簡單易行,流程較短,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗證該方法精密度、準(zhǔn)確度,可滿足地質(zhì)樣品中碲的測定要求.但在消解的過程中應(yīng)該注意所有使用的器皿需要在50%王水中浸泡至少12 h,洗凈后使用,以免引起污染。不同型號的儀器工作條件不同,分析使用者要根據(jù)所用儀器的不同靈活選擇最佳的工作條件。
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