氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定銀精礦中低含量的砷

劉曉燕，羅江波

(1.湖北省黃石市大冶有色設計研究院檢驗檢測中心，湖北 黃石 435002；2.湖北省黃石市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，湖北 黃石 435000)

原子熒光光譜分析法是20世紀60年代中期以后發(fā)展起來的一種新的分析方法。自提出以來，就因為其對于較難分析的無機污染物，如砷、銻等所顯示出的獨特優(yōu)點而備受分析工作者的青睞。目前該方法已經(jīng)成為食品衛(wèi)生、飲用水、礦泉水中重金屬檢測的國家標準方法，在環(huán)境保護、地質(zhì)等領域有了很多應用[1,2]。

1 實驗部分

1.1 儀器

AFS-2100型雙道原子熒光光譜儀(北京海光公司)；斷續(xù)流動反應裝置(北京海光公司)；砷高強度空心陰極燈(北京有色金屬研究院)。

1.2 試劑

砷標準儲備溶液：1.00mg/mL；砷標準溶液：10μg/mL，由砷標準儲備溶液稀釋而成；硫脲-抗壞血酸溶液：分別稱取5g硫脲和抗壞血酸，溶于100mL水中，混勻，現(xiàn)配現(xiàn)用；硼氫化鉀(20g/L)：稱取2g硼氫化鉀溶于100mL 氫氧化鉀溶液(2g/L)中，現(xiàn)配現(xiàn)用。

試驗所用試劑為優(yōu)級純；實驗用水為超純水。

1.3 試驗方法

（1）樣品前處理。稱取0.2000g樣品（105℃烘干2h）于250mL聚四氟乙烯杯中， 加固體氯酸鉀約0.1g與之混勻，加10mL硝酸，低溫熔約20min，加入5mL氫氟酸，低溫熔至小體積，稍冷，加5mL硫酸搖勻，蓋上聚四氟乙烯蓋，加熱至冒濃煙，近干。加30mL鹽酸用水吹洗，低溫加熱至清亮，取下冷卻，進100mL容量瓶中，以水定容，隨同帶空白試驗[3，4]。

（2）溶液稀釋。按表1分取上述溶液置于已盛有60mL水、5mL鹽酸的100mL容量瓶中，加10mL硫脲-抗壞血酸溶液，以水定容。

表1 溶液配置表

（3）標準溶液系列及其他試驗溶液的配制。標準工作溶液：分別移取0、0.2、0.8、1.4、2.0mL 10μg/mL砷標準溶液于一組已盛有60mL水、5mL鹽酸、10mL硫脲-抗壞血酸溶液的100mL容量瓶中，以水定容，砷的質(zhì)量濃度分別為0、20.0、80.0、140.0、200.0 ng/mL。

溶液A：準確移取砷標準溶液10μg/mL0.20mL于預先加水約60mL、鹽酸5mL、硫脲-抗壞血酸溶液10mL的100mL容量瓶中，用水定容。

2 結果與討論

2.1 儀器工作條件的選擇

用溶液A試驗，對最佳燈電流等參數(shù)進行逐項試驗。

2.1.1 高強度空心陰極燈燈電流

表2 改變燈電流對應砷的熒光強度

由表2可知，砷的熒光強度隨燈電流增大而增大，但過大的燈電流會大大縮短陰極燈的壽命，故測砷時選擇燈電流40mA。

2.1.2 光電倍增管負高壓(PMT)

表3 改變光電倍增管負高壓對應砷的熒光強度

由表3知，光電倍增管負高壓增大，其熒光強度也隨之增大，但過大的負高壓會大大縮短光電倍增管的使用壽命，故本試驗選擇負高壓為300V。

2.1.3 載氣流量

表4 改變載體氣流量對應砷的熒光強度

由表4可知，砷的熒光強度在載氣流量為300L/min～500mL/min時基本穩(wěn)定。當載氣流量小，擴散傳遞速度慢，反應生成的氫化物和氫氣不能有效地導入原子化器；當載氣流量過大，氫化物在載氣中的濃度降低，致使熒光強度也降低。故選擇載氣流量為400mL/min。

2.1.4 屏蔽氣流量

表5 改變屏蔽氣流量對應鉍的熒光強度

表5說明屏蔽氣流量在900L/min～1100mL/min結果基本穩(wěn)定，選擇屏蔽氣流量為1000mL/min。

以下試驗均在此最佳條件下進行[5]。

2.2 酸介質(zhì)及其濃度的影響

配制溶液A進行試驗。

表6 不同酸介質(zhì)及不同濃度對應砷的熒光強度

由表6可知，三種介質(zhì)濃度5%～20%，砷的熒光強度其本穩(wěn)定，選擇5%鹽酸介質(zhì)。

2.3 砷校準曲線

測砷標準工作溶液的熒光強度，以砷濃度為橫坐標，熒光強度為縱坐標繪制校準曲線。此濃度范圍內(nèi)，砷的質(zhì)量濃度與其熒光強度呈線性，線性回歸方程為yAs=11.139xAs+19.138,相關系數(shù)為r=0.9994。

（1）樣品分析。按照試驗方法測定銀精礦試樣1、2、3、4、5中的砷。可知，銀精礦樣品測定數(shù)據(jù)的精密度較好，其相對標準偏差在1.70～8.06范圍內(nèi)。

（2）標準回收試驗。稱取0.2000g試料于250mL聚四氟乙烯杯中，加入準確量的砷標準溶液,按分析步驟處理并測定選擇銀精礦1#和3#進行標準回收實驗，回收率在98.8～100.2之間，在實驗允許范圍之內(nèi)，本方法準確度較好。

3 結語

本文用氫化物成發(fā)生-原子熒光光譜法測定銀精礦中的砷量。測定范圍為0.010%～0.40%，通過分析樣品，表明本方法測定銀精礦中的砷量可行，且精密度好，準確度高，干擾少，操作簡便。