碱性模式氢化物发生-原子荧光光谱法测定多金属矿中的微量铋_胡兰(1).pdf

2010 年 2 月 February 2010 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 29，No． 1 87 ～88 收稿日期 2009- 03- 08; 修订日期 2009- 08- 17 作者简介 胡兰 1982 ， 女， 安徽凤台人， 助理工程师， 主要从事分光光度及原子荧光光谱分析。 E- mail 24677684 qq． com。 文章编号 02545357 2010 01008702 碱性模式氢化物发生 － 原子荧光光谱法测定多金属矿中的微量铋 胡兰1，刘跃友2，黄安拉3 1． 安徽地质实验研究所，安徽 合肥230001; 2． 安徽省地勘局第二水文工程地质勘察院，安徽 芜湖 241000; 3． 铜陵市环境保护局，安徽 铜陵244000 摘要 建立了碱性模式氢化物发生 － 原子荧光光谱法测定多金属矿石中微量铋的分析方法， 对仪器和实验条件进行了最 佳化选择， 讨论了共存离子的影响。方法经国家标准物质分析， 测定值与标准值吻合， 方法精密度 RSD， n 12 为 2． 97， 回收率为 95 ～104。 关键词 微量铋; 碱性模式; 氢化物发生; 原子荧光光谱法; 多金属矿 中图分类号 O657． 31; O614． 532文献标识码 B Determination of Micro- amount of Bismuth in Polymetallic Ores by Hydride Generation- Atomic Fluorescence Spectrometry with Alkaline Mode HU Lan1，LIU Yue- you2，HUANG An- la3 1． Anhui Institute of Geological Experiment，Hefei230001，China; 2． The Second Institute of Hydrology and Engineering Geological Prospecting，Anhui Geological Prospecting Bureau，Wuhu241000，China; 3． Tongling City Environmental Protection Agency，Tongling244000，China Abstract A for the determination of micro- amount of bismuth in polymetallic ores by hydride generation- atomic fluorescence spectrometry with alkaline mode was developed． The instrumental parameters were optimized and the effect of coexisting ions on the determination was studied． The was validated by determination of micro- amount of Bi in National Standard Reference Materials and the results were in agreement with certified values． The recovery of the was 95 ～ 104 with precision of 2． 97RSD n 12 ． Key words micro- amount of bismuth; alkaline mode; hydride generation; atomic fluorescence spectrometry; polymetallic ore 氢化物发生 － 原子荧光光谱法 HG － AFS 测定砷、 锑、 铋、 锡、 硒、 锑等元素已得到广泛的应用 ［1 －7 ］。常规的 HG － AFS 法测定铋， 由于过渡金属元素对铋的测定产生一 定的化学干扰， 给测定带来一定的误差。而碱性模式的主 要特点是能有效地消除过渡金属对测定元素的干扰 ［8 －10 ］。 本文采用碱性模式氢化物发生 － 原子荧光光谱法测定多金 属矿中的微量铋， 有效消除了铜、 钴、 镍、 金、 铂、 钯等元素的 干扰， 方法灵敏度高， 检出限低， 简单快捷， 结果准确可靠。 1实验部分 1． 1仪器和主要试剂 AFS －810 双道原子荧光光度计 北京吉天仪器公司 ; 铋空心阴极灯 北京有色金属研究总院 。经正交试验确 定最佳工作条件为 负高压 250 V， 灯电流 60 mA， 原子化器 高度 8 mm， 载 气 流 量 300 mL/min， 屏 蔽 气 流 量 800 mL/min， 读数时间 10 s， 延迟时间 1． 0 s， 读数方式为峰面 积， 测量方法为标准曲线法。 Bi 标准储备溶液 1 000 μg/mL 称取 1． 114 8 g 经 105℃干燥的高纯 Bi2O3， 置于烧杯中， 逐滴加入浓 HNO3直 至全溶， 用 φ 5 体积分数， 下同 的 HNO3稀释煮沸除 去 NO2， 冷却后注入 1000 mL 容量瓶中， 用 5 的 HNO 3稀 释至刻度， 摇匀。使用时按需要逐级稀释得到 ρ Bi 0． 1 μg/mL 的 Bi 标准溶液， 每级稀释 HCl 浓度为 20。 KBH4溶液 ρ KBH4 100 g/L， 0． 1 mol/L KOH 介质， 现用现配。 1． 2实验方法 1． 2． 1标准曲线 分别移取 0． 0、 1． 0、 2． 0、 5． 0、 10． 0、 15． 0 mL 的 Bi 标准 溶液 0． 1 μg/mL 于 25 mL 比色管中， 加 1 滴 1 g/L 溴百里 酚蓝， 用200 g/L KOH 溶液中和至刚呈现蓝色， 再加入5 mL 78 ChaoXing 100 g/L KBH4溶液， 定容， 摇匀。 1． 2． 2样品分析 称取0．10 g 准确至0．0001 g 矿样于50 mL 烧杯中， 加 20 mL 70的王水， 于低温电热板上加热溶解， 蒸至小体积。 取下冷却， 用少量水洗入50 mL 比色管中， 定容， 摇匀。分取 5 mL 溶液至25 mL 比色管中， 加 1 滴 1 g/L 溴百里酚蓝， 用 200 g/L KOH 溶液中和至刚呈现蓝色， 再加入 5 mL 100 g/L KBH4溶液， 定容， 摇匀， 此时 c KOH ≈0． 75 mol/L。以 20 的 HCl 作为载流， 与标准溶液同时上机测定。 2结果与讨论 2． 1盐酸酸度的选择 在仪器工作条件不变的条件下， 用 0． 004 μg/mL 的 Bi 标准溶液， 改变 HCl 的体积分数为 5、 10、 15、 20、 25、 30， 测得荧光强度值分别为 131、 175、 181、 190、 186、 183。当 HCl 浓度很低时， 生成的氢化物不完全; 而当 HCl 的体积分数大于 20 时， 荧光强度变化不大， 以 20 时荧 光强度值最大。本实验选择 20的 HCl 作为载流。 2． 2介质的选择 选择 KOH 为待测试液介质， 分别以 0． 25、 0． 50、 1． 00、 1． 50、 2． 00 mol/L KOH 溶液作为介质， 测定 Bi 的荧光强度 值分别为 190、 228、 220、 204、 197， 表明 KOH 溶液的浓度在 0． 5 ～1． 0 mol/L 时， 铋的荧光强度最大且稳定。本实验选 择 0． 75 mol/L KOH 溶液作为介质。 2． 3硼氢化钾质量浓度的选择 在其他条件不变的情况下， 试验了 5、 10、 15、 20、 25、 30 g/L KBH4溶液对 Bi 荧光强度的影响， 测得 Bi 的荧光强度 值分别为 1、 37、 185、 230、 219、 210。由此可见， 当 KBH4质量 浓度为 20 g/L 时， Bi 的荧光强度达到最大且稳定。本实验 选择 KBH4的质量浓度为 20 g/L。 2． 4共存元素的影响 HG －AFS 法测定 Bi 时， 主要干扰元素来自Ⅷ族、Ⅰ B 族、 Ⅱ B 族以及能形成氢化物的元素。过渡金属和贵金属元素的 干扰， 主要是因为在氢化物反应阶段高度分散的游离金属或 金属硼氢化物沉淀， 吸附和分解了铋氢化物， 降低了 Bi 的荧 光信号。在碱性体系中， 由于 Cu2 、 Fe3 、 Ni2 、 Co2 等离子 形成氢氧化物沉淀， 从而能有效地与铋氢化物分离， 避免了 大量过渡金属元素对 Bi 测定产生的干扰 ［6 －10 ］。 2． 5方法检出限和精密度 对空白样品进行 12 次测定， 得到仪器的检出限 3 倍 标准偏差 为 1． 0 μg/L。对多金属矿国家一级标准物质 GBW 07163 进行精密度试验， 测定结果见表 1。方法的相 对标准偏差 RSD 为2． 97， 满足分析方法的要求。 表 1方法精密度 Table 1Precision test of the w Bi / μgg－1 标准值分次测定值平均值 RSD/ 77．574．176．278．2 75 873．274．672．778．675．52．97 74．275．372．678．3 2． 6样品分析和回收率 按照选定的实验条件， 对两个多金属矿样品及多金属 矿石国家标准物质 GBW 07163［ Bi 标准值为 75 8 μg/g］ 进行分析， 并与酸性模式下 Bi 的测定结果进行比较。表 2 结果表明， 在碱性模式下， 测定结果可靠， 方法回收率为 95 ～104。 表 2样品中铋的分析结果和方法回收率 Table 2Analytical results of Bi in samples and recovery of the 样品编号 加入铋量 m Bi /μg w Bi / μgg－1 碱性模式酸性模式 回收率 R/ 08W 26361048．210．895 08W 266020173．7101．6104 GBW 071632077．560．3102 3参考文献 ［ 1］李岩． 氢化物 － 原子荧光光谱法连续测定新进矿中砷、 锑、 铋、 锡［ J］ ． 分析化学， 2004， 32 2 205 －208． ［ 2］李刚， 李文莉． 氢化物 － 原子荧光测定铜矿石中微量硒和锑 ［ J］ ． 岩矿测试， 2002， 21 3 223 －226． ［ 3］苏文峰， 李刚． 焙烧分离 － 氢化物发生 － 原子荧光光谱法测 定土 壤 样 品 中 微 量 硒［J］． 岩 矿 测 试，2008， 27 2 120 －122． ［ 4］陈志兵， 肖灵， 张培新． 氢化物 － 原子荧光光谱法测定多金属 矿中锡［ J］． 岩矿测试， 2004， 23 1 70 －72． ［ 5］张遴， 卢玉琦． 氢化物 － 原子荧光光谱法测定铅锭中砷锑铋 ［ J］ ． 理化检验 化学分册， 2000， 36 1 26 －28． ［ 6］郭小伟， 李立． 氢化物 － 原子吸收和原子荧光法中的干扰及 消除［ J］ ． 分析化学， 1986， 14 2 151 －158． ［ 7］张卓勇， 曾宪津， 黄立本． 氢化物技术中化学干扰的研究进展 ［ J］ ． 光谱学与光谱分析， 1991， 11 2 68 －76． ［ 8］邱德仁， 陈志平， 罗晓雯． 氢化物发生的碱性模式［J］． 光谱 学与光谱分析， 1994， 14 1 77 －79． ［ 9］李建强， 吴永明， 黄飞雪． 碱性氢化物发生 － 火焰原子吸收光 谱法测定锡［J］． 分析试验室， 1998， 17 5 57 －59． ［ 10］田莉玉， 刘淑芹， 马丽艳． 在碱性条件下氢化物原子荧光光 谱法测定岩石样品中碲［J］ ． 分析试验室， 2003， 22 3 50 －51． 88 第 1 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2010 年 ChaoXing