氫化物原子熒光法測(cè)定礦物中的錫

謝高（廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì) 廣東 肇慶 526060）

錫（Sn）是“五金”之一。在遠(yuǎn)古時(shí)代，人們就開始使用錫做的容器了。在中國(guó)的一些古墓中，也常常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些錫壺和錫燭臺(tái)之類的錫器，可以說錫在我們生活中是無處不在的。現(xiàn)階段，常用到原子光度法、極譜法、分光光度比色法和發(fā)射光譜法等來測(cè)定Sn，其中，效果最優(yōu)的是氫化物原子熒光法來，它的優(yōu)越性是其他方法不能比的。

一、實(shí)驗(yàn)

1.使用設(shè)備

使用北京吉天儀器公司生產(chǎn)的AFS—830雙道原子熒光光譜儀，這種儀器能設(shè)置參數(shù)、自動(dòng)進(jìn)樣，并能顯示數(shù)據(jù)和運(yùn)算。保持最佳工作條件；并使用北京曙光明電子光源儀器有限公司生產(chǎn)的Sn空心陰極燈。

2.試劑

將去離子水用于試驗(yàn)；

使用優(yōu)級(jí)的純硫酸和純硝酸；

使用50g/L硫脲和50g／L抗壞血酸的混合液體：分別量取硫脲和抗壞血酸各5.0g，放于100mL的燒杯中，再放進(jìn)去離子水100mL溶解，需要多少配置多少。

使用優(yōu)級(jí)純硼氫化鉀溶液30g／L：量取硼氫化鉀6g，將以前就溶好1g的優(yōu)級(jí)純氫氧化鈉加入200mL溶液中，要多少使用多少。

Sn標(biāo)準(zhǔn)貯備液制取：稱取濃度在99.95%以上的金屬Sn0.1000g，并放進(jìn)100mL的燒杯中，并放進(jìn)硫酸10mL，蓋上蓋子，放到電熱板上低溫加熱至全部溶解，再?gòu)碾姛岚迳弦崎_冷卻，將硫酸180mL加進(jìn)1000mL的容量瓶中，加水到刻度，并搖至均勻。這種溶液種每lmL放入Sn100μg。

Sn標(biāo)準(zhǔn)溶液的制取：用前面制取的Sn標(biāo)準(zhǔn)貯備液，分別稀釋成10μg／mL和lμg/mL濃度的Sn標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用(1+9)的硫酸溶液作為介質(zhì)。

3.實(shí)驗(yàn)方法論述

（1）樣品預(yù)處理

量取0.5g的標(biāo)準(zhǔn)樣品加進(jìn)150mL的燒杯中，再放進(jìn)混合酸液10mL和硫酸2.0mL，蓋上蓋子，加熱至完全溶解，等蒸發(fā)到高氯酸不出現(xiàn)白煙停止，然后再加熱至硫酸出現(xiàn)白煙為止，對(duì)杯壁用水沖洗，直至加熱至硫酸出現(xiàn)白煙、液體在1.0mL時(shí)取下冷卻，再加進(jìn)硫酸(1+9)10.0mL和硫脲——抗壞血酸混合液5.0mL，用水沖洗50mL的比色管中，加水稀釋至刻度。同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)。

（2）制取標(biāo)準(zhǔn)曲線

制取濃度分別為(0.00，0.5，1.0，2.0，3.0，5.0，10.O)μg／50mL的Sn標(biāo)準(zhǔn)工作液，分別加入硫酸(1+9)10，9.5，9.0，8.0，7.0，5.0，0.0mL，再放進(jìn)硫脲——抗壞血酸混合液5.0mL。然后倒進(jìn)50mL比色管中，用水溶解到刻度并搖晃均勻，根據(jù)儀器的工作條件來制取標(biāo)準(zhǔn)曲線。

二、結(jié)果和討論

1.氫化物的條件反應(yīng)

（1）酸度和介質(zhì)選擇

因?yàn)镾n會(huì)在很窄的酸度范圍內(nèi)形成氫化物，Sn化氫穩(wěn)定性不好，會(huì)在室溫下分解，用硝酸、鹽酸、磷酸和硫酸作為媒介來測(cè)定Sn，結(jié)果表明，以硫酸作為媒介進(jìn)行測(cè)定，可以檢測(cè)出Sn的高熒光強(qiáng)度，酸度的變化幅度比較大，且當(dāng)硫酸酸度處于1%～2%之間時(shí)，由于溶解樣品中放進(jìn)了硫酸，因此，可以使用2%的硫酸作為媒介，見圖l。

圖1

（2）硼氫化鉀的影響

硼氫化鉀的數(shù)量會(huì)影響到氫化物和氬氫焰的反應(yīng)和質(zhì)量，當(dāng)硼氫化鉀的質(zhì)量濃度處于0～25g/L之間時(shí)，Sn的熒光強(qiáng)度會(huì)隨著濃度的增加而增加，實(shí)驗(yàn)說明，在25～35g／L的熒光強(qiáng)度可以達(dá)最高點(diǎn)，并且在這個(gè)點(diǎn)達(dá)到平穩(wěn)，當(dāng)超過35g／L時(shí)，產(chǎn)生的氫氣量越來越大，并且降低了熒光度和重現(xiàn)性。所以，選擇硼氫化鉀溶液30g／L作為還原劑。

2.儀器的反應(yīng)條件

熒光強(qiáng)度會(huì)隨著燈電流的增加而增大。當(dāng)燈電流變?nèi)鯐r(shí)，熒光的強(qiáng)度值變?nèi)醵曳€(wěn)定性差，過高的燈電流會(huì)縮短燈壽命，以選擇70～90mA的燈電流。

信號(hào)強(qiáng)度、噪音會(huì)隨著負(fù)高壓的增大兒增大，而信號(hào)強(qiáng)度會(huì)與負(fù)高壓成正比，負(fù)高壓高時(shí)噪音也就大。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)負(fù)高壓在300V左右時(shí)，信號(hào)的強(qiáng)度值重現(xiàn)性好，所以應(yīng)該選用350V。

3.其他元素干擾

對(duì)于Sn的原子熒光法測(cè)定，干擾元素比較多，前處理中氫氧化物共沉淀消除了，當(dāng)放進(jìn)幾倍濃度的試驗(yàn)元素后，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生超過10%的誤差，會(huì)干擾判斷的準(zhǔn)確性。結(jié)果說明，鉛和硒在少于20倍時(shí)不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，汞和銻在小于6倍時(shí)不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，如果鋅、鎘、銅、鐵、鋁、錳、硅和鉍在少于200倍時(shí)不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，就算鉀鈉很多或者硝酸過少都不會(huì)影響Sn的測(cè)定。

4.工作曲線與檢出限

(1)工作曲線：在最佳儀器條件下測(cè)定0～10μg／50mL的標(biāo)準(zhǔn)系列，標(biāo)準(zhǔn)液濃度與其熒光強(qiáng)度呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9990以上。

(2)檢出限：連續(xù)測(cè)定空白溶液12次，用3倍樣品空白值的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率即為本方法的最低檢出限為0.31μ g／L。

5.樣品加標(biāo)回收

在樣品中放進(jìn)不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用本方法來檢測(cè)回收率，根據(jù)測(cè)定結(jié)果的回收率判定分析方法的準(zhǔn)確度，測(cè)定結(jié)果見表1。

表1 方法回收率

96.0 101.7 97.8 1 2 3 0.00 0.00 0.00 1.0 3.0 5.0 0.96 3.05 4.89

綜上所述，利用氫化物發(fā)生原子熒光法測(cè)定巖石中微量Sn，還對(duì)樣品進(jìn)行了預(yù)處理、儀器測(cè)試條件、氫化物反應(yīng)條件、共存元素的干擾和樣品測(cè)定，試驗(yàn)表明分析結(jié)果穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度滿足誤差要求。對(duì)于巖石中微量Sn的測(cè)試，該方法精密度好，準(zhǔn)確度高，并具有干擾少,簡(jiǎn)便、快捷。

[1]王升章，郭小偉.氫化物一無色散原子熒光法測(cè)定地質(zhì)樣品中微量Sn[J].理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊(cè)).1984，20(5)：15—16.

[2]李中璽，童開源，郭小偉.氫化物一原子熒光法快速測(cè)定銻及其化合物中的Sn[J].巖礦測(cè)試.2001，20(1)：7一lO.

[3]分析化學(xué)手冊(cè)(第二分冊(cè))[M].北京：北京化學(xué)工業(yè)出版社.1982（107）.