原子吸收光譜法測(cè)定鐵精礦鈣鎂雜質(zhì)的探討

喻 勇,柯曉燕

(湖北大冶有色金屬公司銅綠山礦化驗(yàn)室, 湖北大冶市 435101)

原子吸收光譜法測(cè)定鐵精礦鈣鎂雜質(zhì)的探討

喻 勇,柯曉燕

(湖北大冶有色金屬公司銅綠山礦化驗(yàn)室, 湖北大冶市 435101)

礦石中鈣、鎂的測(cè)定一般采用 EDTA容量法,但此法干擾離子較多,引起的誤差較大。目前,原子吸收儀器使用普遍,原子吸收光譜法成為一種既準(zhǔn)確又簡(jiǎn)便快速的分析方法,針對(duì)鐵精礦中氧化鈣、氧化鎂的測(cè)定,主要討論了測(cè)定中干擾元素的影響及消除影響的措施,以及燃燒器轉(zhuǎn)角對(duì)測(cè)定精密度、準(zhǔn)確度的影響。實(shí)踐證明,選擇高純度氧化鑭作為釋放劑,可以提高分析的靈敏度。

鐵精礦;鈣;鎂;原子吸收光譜法;分光光度計(jì)

試樣用酸分解,在稀鹽酸介質(zhì)中,于原子吸收分光光度計(jì)上,以空氣-乙炔火焰測(cè)定氧化鈣、氧化鎂的吸光度,按標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算氧化鈣、氧化鎂的含量[1]。

1 主要試劑

(1)HCl(ρ1.19 g/ml)優(yōu)級(jí)純。

(2)HF(ρ1.15 g/ml)優(yōu)級(jí)純。

(3)HNO3-H3PO4(2+3)優(yōu)級(jí)純。

(4)HClO4(ρ1.15 g/ml)優(yōu)級(jí)純。

(5)氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液:將氧化鎂預(yù)先在600℃灼燒 1 h置于干燥器中,冷卻至室溫,稱(chēng)取0.5000 g氧化鎂于 250 ml燒杯中,加水潤(rùn)濕,加 20 ml HCl(1+1)溶解,移入 1000 ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻,此溶液含氧化鎂 0.1 mg/ml。

(6)氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液:稱(chēng)取在 105℃烘燒 1 h的優(yōu)級(jí)純 CaCO30.1786 g置于燒杯中,加水潤(rùn)濕,加 20 ml HCl(1+1)溶解,煮沸,冷卻,移入 1000 ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻,此溶液含氧化鈣0.1 mg/ml。

(7)鑭溶液:稱(chēng)取氧化鑭 11.73 g,加入 30 ml HCl(1+1)溶解,移入 50 ml容量瓶中,加水稀釋至刻度,混勻,此溶液含鑭 20 mg/ml。

(8)EDTA溶液:稱(chēng)取 18.62 g EDTA置于 250 ml燒杯中,加水溶解后,移入 500 ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻,此溶液含 EDTA 0.1 mol/l。

2 儀器工作條件及分析方法

島津 AA-6300原子吸收分光光度計(jì),備有鈣、鎂空心陰極燈,工作條件見(jiàn)表1。

表1 儀器工作條件

(1)稱(chēng)取試樣 0.1000 g于 150 ml聚四氟乙烯燒杯中,加水潤(rùn)濕,加入 10 ml HCl置于電熱板上加熱 5 min,加入 10 ml HNO3-H3PO4(2+3),5～10 ml HF,5 ml HClO4加熱至 HClO4冒白煙,蒸至近干,取下冷卻。加入 6 ml HCl(1+1),5 ml水加熱使鹽類(lèi)溶解,取下冷至室溫,將溶液移入 100 ml容量瓶中,稀釋至刻度,混勻,分取 10 ml補(bǔ)加 3 ml HCl于 100 ml容量瓶中,并加入 1 ml EDTA溶液,5 ml鑭溶液,用水稀釋至刻度[2]。

(2)工作曲線的繪制。分別移取 1.00,2.00,3.00,4.00 ml CaO、MgO標(biāo)準(zhǔn)溶液置于 100 ml容量瓶中,加 6 ml HCl(1+1),1 ml EDTA溶液,5 ml鑭溶液,用水稀釋至刻度,混勻,測(cè)量吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),CaO、MgO濃度為橫坐標(biāo),繪制工作曲線。

3 結(jié)果與討論

3.1 干擾元素的影響及消除

用原子吸收法測(cè)定鐵精礦中的 CaO、MgO時(shí),磷酸鹽、鋁的存在將產(chǎn)生干擾,由于鈣與在火焰中生成難解離的 Ca2P2O7。鎂與鋁生成難溶的化合物MgO·Al2O3,它是耐高溫的氧化物晶體[3],從而妨礙了鈣、鎂的原子化,使測(cè)定的靈敏度大大降低,因此,在溶液中加入定量的鑭溶液作為釋放劑,使它與干擾元素形成更穩(wěn)定、更難揮發(fā)的化合物,從而釋放出被測(cè)元素,加入 EDTA作為絡(luò)合劑,與被測(cè)元素結(jié)合,不再形成難揮發(fā)的化合物,使生成的配合物在火焰中易于原子化。

3.2 鑭溶液用量的選擇

用鑭溶液作為釋放劑雖然消除了干擾,但必須注意的是它的加入適量才能起到釋放作用。如果加入過(guò)量會(huì)使吸收信號(hào)降低,影響結(jié)果的準(zhǔn)確度,為保證鑭溶液的最佳用量,配制含 CaO 2.0μg/ml,MgO 1.0μg/ml的標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別加入 1,2,4,5,6,8,10 ml的鑭溶液,測(cè)定吸光度(見(jiàn)表2)。

表2 鑭溶液用量試驗(yàn)結(jié)果

從表2可看出,加入 5 ml左右的鑭溶液,吸光度較穩(wěn)定,無(wú)明顯變化,因此,在一定條件下,加入 5 ml鑭溶液,釋放效果最好。

3.3 選擇不同角度測(cè)定 CaO和M gO

不同角度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 燃燒器角度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

從表3 可以看出,測(cè)定氧化鈣時(shí),燃燒器轉(zhuǎn)角30°,測(cè)定氧化鎂時(shí),燃燒器轉(zhuǎn)角 90°,其測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度和精密度最好。

4 結(jié) 論

(2)氧化鑭的純度要高,不然含鈣量高,會(huì)影響測(cè)定。

[1] GB6730.14-86.原子吸收分光光度法測(cè)定鈣和鎂量[S].

[2] 北京礦冶研究總院分析室.礦石及有色金屬分析手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1990:127.

[3] 譚湘成.儀器分析[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1997.

2009-07-01)

喻 勇(1971-),男,湖北黃岡人,助理工程師,主要從事巖石礦物分析,Email:993492723@qq.com。