標(biāo)準(zhǔn)加入法在原子吸收光譜法測定錳礦石中氧化鈣的應(yīng)用

蔣世新

(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局703隊 伊寧 835000)

0 前言

錳礦石中常含有二氧化硅、磷、硫、鋁、鋇、鎂、鉀和鈉等雜質(zhì)，有時伴生銅、鈷、鎳及其他稀有金屬。氧化鈣和氧化鎂為冶煉時的有益組分。一般來說，錳礦石的基體復(fù)雜，錳對其他組分的干擾較大，需進(jìn)行錳的分離或掩蔽。

錳礦石中氧化鈣的測定首推原子吸收光譜法，因其手續(xù)簡便，大量錳無需分離，鋇也不干擾，且鈣的含量范圍也適宜用原子吸收吸收光譜法測定，但由于錳礦石樣品中基體效應(yīng)對氧化鈣的測定有一定程度的影響，為了得到更準(zhǔn)確的結(jié)果，本文采用標(biāo)準(zhǔn)加入-原子吸收法測定中、低含量的氧化鈣，計算了加標(biāo)回收率，相對誤差，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

1 實驗部分

1.1 儀器和主要試劑

WFX-120B型原子吸收分光光度計（北京瑞利公司）。

Milli-QAcademic超純水制備系統(tǒng)（美國Milli?pore公司），購置該儀器制備的高純水。

氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液：濃度為CaO100μɡ/mL(購自國家標(biāo)準(zhǔn)GBW(E)080261，編號12071)。

氫氟酸、高氯酸、鹽酸，均為分析純。

氯化鍶溶液（50 ɡ/L）:稱取152.14ɡ（購買的氯化鍶為分析純，自己又提純一遍）SrCl2·6H2O于250mL燒杯中，加水溶解后，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

移取 0.00mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、8.00 mL、10.00mLCaO(100 μɡ/mL)置于100mL容量瓶中，加入4mL（1+1）HCl，5mL氯化鍶溶液（50ɡ/L），用水稀釋至刻度，搖勻。在原子吸收光譜儀上，于波長422.7nm處測定鈣的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3 分析步驟

稱取0.1000g風(fēng)干試樣置于30mL聚四氟乙烯坩堝中，加幾滴水潤濕，加2mL（1+1）HCl置于電熱板上加熱幾分鐘。加3mLHF、2mLHClO4，加熱蒸發(fā)至冒盡白煙。取下，冷卻，加入4mL（1+1）HCl，蓋上表面皿，低溫加熱溶解鹽類。取下冷卻至室溫，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。以下測定步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線。同批帶樣品空白進(jìn)行校正。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)加入法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別吸取稀釋2倍～100倍（根據(jù)樣品含量高低）的待測液至4份100mL容量瓶中，根據(jù)稀釋樣品含量的大概范圍向4個容量瓶中分別加入100μɡ/mL的氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00mL、0.5mL、1.00mL、2.00 mL或0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL，再加4ml（1+1）HCl，5mL氯化鍶溶液（50ɡ/L），用水稀釋至刻度，搖勻。將試樣溶液和曲線標(biāo)準(zhǔn)溶液同在原子吸收光譜儀上，以樣品空白調(diào)零，于波長422.7nm處測量鈣的吸光度。以氧化鈣濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)計算出稀釋樣品的濃度,由稀釋倍數(shù)可計算出待測樣的含量，見表1。

從測量的吸光度可看出，加標(biāo)量在待測樣濃度一半范圍時結(jié)果的準(zhǔn)確性較好，但對含量較低的樣品，因為靈敏度不夠，吸光度太小，仍受背景吸收的影響，結(jié)果偏高。

表1 標(biāo)準(zhǔn)加入法計算樣品含量

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液直接繪制曲線（原子吸收法直接測定）

按照1.3的分析步驟，采用1.2繪制好的曲線，對GBW07105、GBW07261、GBW07263進(jìn)行直接測定氧化鈣的含量

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定樣品含量

結(jié)果如下表：

從表2數(shù)據(jù)可知，直接測定錳礦石中的氧化鈣時，由于標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的基體與樣品的基體差別較大，基體效應(yīng)的影響較大，尤其對氧化鈣含量低的樣品結(jié)果會造成較大的誤差，同時稀釋倍數(shù)也會對結(jié)果造成一定的誤差，導(dǎo)致結(jié)果不令人滿意，所以需用標(biāo)準(zhǔn)加入法來減小基體效應(yīng)的影響。

2.3 加標(biāo)回收率的計算

采用1.2繪制好的校準(zhǔn)曲線，根據(jù)錳礦石樣品中氧化鈣的含量稀釋一定的倍數(shù)后分別加入不同含量的氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行氧化鈣的標(biāo)準(zhǔn)加入回收率的計算，結(jié)果見表3。

表3 加標(biāo)回收率

實驗表明，氧化鈣的回收率在99.4%～106.6%。

2.4 空白試驗

本文所用試劑均為分析純，蒸餾水為購買的二級水（經(jīng)過測20℃電導(dǎo)率為1.30μS/cm），氯化鍶也為購買的分析純藥品，但經(jīng)過本人用重結(jié)晶法提純了一遍。采用1.3的分析步驟，與樣品同批次進(jìn)行了空白實驗，并保持與樣品稀釋倍數(shù)一一對應(yīng)，見表二的樣品空白欄，結(jié)果表明，樣品空白值不容忽略，同時必須考慮稀釋倍數(shù)的影響，考慮可能為試劑中引入的氧化鈣雜質(zhì)，所以必須扣除空白的影響或者購買純度更高的試劑。

2.5 方法檢出限及測定下限

在儀器最佳條件下，對樣品空白溶液連續(xù)平行測定12次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算方法檢出限為0.0045%，以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，計算方法測定下限為0.015%。

3 結(jié)語

采用原子吸收光譜法測定錳礦石中的氧化鈣，需稀釋一定的倍數(shù)盡量減小基體影響，盡量采用純度較高的藥品或者同批次以樣品空白校正，并用標(biāo)準(zhǔn)加入法對測定結(jié)果進(jìn)行驗證，同時注意加標(biāo)量的范圍需與樣品含量相當(dāng)，實驗表明標(biāo)準(zhǔn)加入法測定的相對誤差在-0.45%～6.02%，結(jié)果符合要求。該方法在錳礦石中氧化鈣含量低、沒有相同基體的標(biāo)準(zhǔn)溶液時，更加準(zhǔn)確、可靠。

1 孫淑媛，孫齡高，殷齊西，符斌.礦石及有色金屬分析手冊/北京礦冶研究總院分析室編.-北京：冶金工業(yè)出版社，2001.11.

2 巖石礦物分析.第2分冊，巖石、非金屬和黑色金屬礦石分析/《巖石礦物分析》編委會編著.4版.北京：地質(zhì)出版社，2011.2（巖石礦物分析；2）

3 儀器分析/朱明華編.3版.北京：高等教育出版社，2000.