李 穎,劉曉麗,王 琳
(金川集團公司檢測中心二廠區分析室,甘肅 金昌 737100)
鎳電解精煉過程中,一些雜質元素與鎳一起進入電解液,當積累到一定程度會對電解過程發生影響。目前,高锍陽極板中硒的檢測沒有相應分析標準,文獻對硒的檢測方法多為原子熒光光譜法[1]和分光光度法[2],前一種方法必須對基體進行分離,后一種方法要用甲苯萃取。本文利用ICP-AES光譜儀范圍寬、準確度好、基體效應小、曝光時間短的優點,通過對精密度試驗、加標回收試驗、干擾試驗的考察,建立了ICP-AES光譜法測定高锍陽極板中微量硒。方法準確、快速,操作簡單。
iCAP6300電感耦合等離子體原子發射光譜儀;氬氣(純度大于99.99%);酒石酸(優級純);硝酸(ρ1.42 g/mL);鹽酸(ρ1.19 g/mL);硝酸(1+1);鹽酸(1+1);硫酸(1+1);硝酸—氯酸鉀飽和溶液;硒標準貯存溶液:1000μg/mL的硒標準溶液(購買國家標準物質);硒標準溶液:移取2.00mL硒標準貯存溶液于200mL容量瓶中,加入10mL硝酸,用水稀釋至刻度。此溶液1mL含10μg硒。
1.2.1 樣品分析步驟
稱取0.400g(精確至0.0001 g)高锍陽極板樣品置于500mL燒杯中,加入20mL硝酸—氯酸鉀飽和溶液,蓋上表皿,加熱溶解至近干,取下冷卻。用水吹洗表皿及杯壁,加熱使鹽類完全溶解,冷卻后移入200mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。于ICP-AES上按設定的儀器最佳工作條件進行測定。
1.2.2 工作曲線的繪制
分 別 移 取 0.00mL、3.00mL、5.00mL、8.00mL、10.00mL、20.00mL硒標準溶液于一組100mL容量瓶中,加入5mL硝酸,配制成硒標準系列溶液。溶液中硒濃度依次為0.00mg/L、0.30mg/L、0.50mg/L、0.80mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L。于ICP-AES上按設定的儀器最佳工作條件測定,儀器自動繪制出工作曲線。
1.2.3 儀器工作條件
試驗參考iCAP6300電感耦合等離子體原子發射光譜儀推薦測定條件,儀器測量條件見表1。

表1 iCAP6300工作條件
通過試驗確定硒分析譜線。

圖1 硒分析圖譜
配制含量與高锍陽極板中Ni 65%、Cu 5%、Fe 1.5%、Co 0.80%相同的合成樣品,分別移取0.00mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、8.00mL、10.00mL硒標準溶液加入合成樣中,配制成硒濃度依次為0.00mg/L、0.10mg/L、0.30mg/L、0.50mg/L、0.80mg/L、1.00mg/L標準系列溶液。與硒濃度依次為0.00mg/L、0.10mg/L、0.30mg/L、0.50mg/L、0.80mg/L、1.00mg/L純水標準系列溶液于ICP-AES上按設定的儀器最佳工作條件測定,兩條曲線測定情況如圖2。

圖2 工作曲線選擇
由圖2可見,硒純水標曲線與基體曲線重合,鎳、銅、鐵、鈷不干擾測定。試驗選擇純水標繪制工作曲線。
合成樣品溶樣條件選擇。稱取高锍陽極板(45m2),分別加入硒濃度為0.00 mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L的硒標準溶液,采用下列五種不同的溶劑溶解樣品,結果見表2。

表2 溶樣條件選擇
試驗結果表明,在鹽酸存在下,硒會有部分損失,導致方案二、方案三、方案四測定結果偏低,標準的回收率偏低20%~50%,溶樣過程不能加入鹽酸。方案五加入硫酸,硒的損失率高達100%,不適合測定樣品中硒的溶解。采用方案一的溶樣方式,樣品溶解完全無損失,且標準的回收率在98.6%~103.0%,滿足樣品的分析,因此,試驗采用硝酸氯酸鉀溶解樣品。
高锍陽極板中Ni 65%、Cu 5%、Fe 1.5%、Co 0.80%左右。因此,必須對鎳、銅、鐵、鈷進行干擾試驗。采用0.50mg/L、1.00mg/L的硒標準溶液,加入不同量的鎳、銅、鐵、鈷于100mL容量瓶中,進行共存離子混合干擾試驗。按試驗方法于ICP-AES上測定,結果見表3。

表3 共存離子干擾
表3數 據 顯 示, 共 存 離 子Ni≤150mg、Cu≤12mg、Fe≤15mg、Co≤6mg,待測樣品中鎳、銅、鐵、鈷的量均低于該值,不干擾硒的測定。
在儀器最佳工作條件,用試劑空白溶液連續測定11次,以測定結果的標準偏差的3倍作為檢出限,測定結果見表4。

表4 方法的檢出限
表4數據表明,硒的檢出限為0.072mg/L,能夠滿足分析需要。
按試驗方法對80m2高锍陽極板、45m2高锍陽極板中硒,進行精密度試驗,平行測定11次,結果見表5。

表5 精密度試驗
表5的精密度試驗數據表明,80m2高锍陽極板、45m2高锍陽極板中硒RSD分別為3.95%、3.33%、完全滿足分析方法要求。
按試驗方法對高锍陽極板中硒進行加標回收試驗,結果見表6。

表6 加標回收試驗
表6數據結果表明,高锍陽極板中硒加標回收率為93.8%~116.7%。
采用電感耦合等離子體原子發射光譜法測定高锍陽極板中硒,方法操作簡便,能夠滿足分析要求,可推廣到其它鎳基體物料中硒的測定。