原子熒光測砷的數(shù)學(xué)模型

張福禮 張曉敏 姚福存

( 承德華勘五一四地礦測試有限公司，河北 承德 067000)

元素砷在地殼中主要是以硫化物礦的形式存在，地殼中含量不高但較廣。氫化物-原子熒光光度法是1:5 萬化探樣品分析中測砷應(yīng)用最普遍的方法。

1 實驗部分

1.1 儀器和主要試劑

XGY-1011A 型原子熒光光度計(中國地質(zhì)科學(xué)院廊坊物化探研究所)

As 空心陰極燈(北京有色金屬研究總院)

鹽酸(優(yōu)級純，北京化學(xué)試劑廠)

硝酸(優(yōu)級純，北京化學(xué)試劑廠)

0.7%硼氫化鉀溶液(5g/L KOH 溶液，現(xiàn)配)

1g/L 三氯化鐵溶液(40%鹽酸介質(zhì))

50g/L 硫脲-抗壞血酸混合還原劑

GSD、GSS 及GSR 系列一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(廊坊物化探所)

1.2 實驗方法

1.2.1 分析流程 稱取0.2500g 樣品，加入25ml 比色管中，加少量水潤濕，再加入王水(1 +1)10ml，將試樣搖散，放入沸水浴中一小時，其間搖動一次，沸水浴中反應(yīng)完畢，取出冷卻并用蒸餾水定容至刻度，蓋上蓋搖勻靜置，待試樣澄清后即可。分別用可調(diào)移液器移取5ml 澄清溶液于50ml 干凈燒杯中，然后分別加入2.5ml 的三氯化鐵溶液和硫脲-抗壞血酸混合溶液。放置0.5-1 小時(25℃環(huán)境溫度)后用原子熒光儀測試。儀器測試條件見表1

表1 XGY-1011A 工作參數(shù)

1.2.2 實驗設(shè)計 通過不同砷值的一級標(biāo)樣及其組合來實現(xiàn)不同砷值的溶液。所用標(biāo)樣為見表2

表2 所用標(biāo)樣(單位:10 -6)

為了達到實驗?zāi)康模ㄟ^GSS-4、GSD-5a、GSD-11 和GSD-12 各溶液之間等體積混合來實現(xiàn)砷值逐級升高的溶液。具體做法就是:分別移取組合溶液(A +B)2.5ml 加入到50ml 燒杯中，以下操作同分析流程。

2 結(jié)果和結(jié)論

2.1 實驗結(jié)果

每個樣品都做五個平行樣，重復(fù)分析三次，剔除其中的異常值，然后取各樣品的熒光值之平均為最終結(jié)果，其最終結(jié)果見表3。將表3 的數(shù)據(jù)粘貼入Excel 中，利用其圖表向?qū)Чδ軐Ρ敬谓Y(jié)果生成趨勢圖和函數(shù)公式。本次實驗中的數(shù)學(xué)模型選擇二次、三次及指數(shù)函數(shù)模型。

表3 實驗結(jié)果(單位:10 -6)

利用Excel 圖表向?qū)傻暮瘮?shù)公式，以各樣品的熒光值為x，利用公式計算的y 值即為各樣品的As 值，將各數(shù)學(xué)模型求得的結(jié)果列入表4，和標(biāo)準(zhǔn)值比較。

表4 各數(shù)學(xué)模型結(jié)果比較

2.2 實驗結(jié)論

由表4 的結(jié)果可見，As 值在100.35-188ppm 的樣品，其熒光值上下波動，且波動較小。所以目前氫化物-原子熒光光度法測砷有其方法檢測上限，就本實驗而言，該上限為100ppm，其原因有待深究。最佳的數(shù)學(xué)模型為指數(shù)函數(shù)，對于As 在100ppm 以下的樣品通過指數(shù)函數(shù)計算都可以做的較好，對于As 值在60ppm 以下的用二次函數(shù)也是可以的，三次函數(shù)偏差較大。

［1］盧青，張爭京，李紅霞.用原子熒光法同時測定砷、銻、鉍、汞［J］.黃金地質(zhì)，2002，8(1) :75-77.

［2］孫明新.原子熒光光譜法測定地質(zhì)樣品中砷、銻、鉍、汞時出現(xiàn)的若干問題及解決方法［J］.化學(xué)計量分析，2008，17(2) :71-72.