ICP-AES法測定畢節煤田中的釩

劉 琴

（貴州有色地質工程勘察公司，貴州 貴陽 550005）

貴州省是我國的產煤大省之一。本文擬定對貴州省畢節地區煤田區煤中釩的含量進行分析測定。采用ICP-AES法連續測定7個代表性煤田區7個原煤樣中釩，同時在相同環境條件下做了精確度試驗和準確度試驗，得到較滿意的結果；ICP-AES法分析速度快，譜線干擾小，測值準確。

1 實驗

1.1 主要儀器與試劑

儀器：津島ICPS-1000Ⅱ型順序式掃描電感耦合等離子體發射光譜儀

試劑：二次去離子水（電阻率18MΩ·cm）；硝酸（HNO3）；高氯酸（HClO4）；氫氟酸（HF）；優級純鹽酸（HCl）；硫酸溶液（H2SO4）；

釩標準儲備液（1.0mg/mL）制備：于燒杯中加入10mL 4.5mol/LH2SO4溶液，準確稱取0.2297g NH4VO3（GR）溶于硫酸溶液中，用二次去離子水移入100mL容量瓶稀釋定容至刻度，備用。

實驗器皿均用鉻酸洗液浸泡24h后，用清水洗凈，再用二次去離子水沖洗3～4次后烘干使用。

1.2 儀器工作參數設置

通過查閱譜線表，考慮煤中其他元素的干擾，選擇干擾小、背景低、信噪比高的譜線作為分析譜線。用標準溶液分別試驗各參數對普線強度的影響，選定儀器參數及譜線如下：

①選定譜線（V）310.230 nm，級數84；②入射功率1150W；③氬冷卻氣流12 L/min；④氬輔助氣流量0.6 L/min；⑤氬載氣流量1.0 L/min；⑥試液提升量1.5 mL/min；⑦光譜觀察高度12 mm；⑧積分時間10 s。

1.3 原煤樣的采集與分解

1.3.1 原煤樣采集與前處理

采集畢節地區具有代表性的煤田區煤樣，分別是①納雍恒旺；②織金青山；③大方普底；④大方鳳山；⑤普宜；⑥七星關對坡良井；⑦撒拉溪7個煤礦點的原煤樣。

前處理：將原煤樣在常溫下自然風干后，按照：混勻→縮分（取樣的總量）→粉碎→過篩→混勻→縮分程序依次處理原煤樣，然后取0.2 mm篩下煤粒5.00 g，在恒溫箱中干燥、恒重至前后兩次稱量之差不大于 0.0002 g［1］。

1.3.2 原煤試樣灰化、消解

準確稱粒度＜0.2 mm的煤樣1 g（精確到0.0002 g）平鋪于瓷舟中，于馬弗爐內，半開馬弗爐爐門30 min，逐漸升溫到550℃（從室溫慢慢升溫），恒溫2 h，再升溫到625℃，恒溫灰化2 h以上，至無黑色煤粒為止。將煤灰樣轉移入聚四氟乙烯坩堝中，用少量水潤濕，加入10 mL混酸（HF和HNO5體積比1∶1）、2 mL HClO4，在溫度 ＜300℃的電熱板上加熱至白煙基本散盡，繼續蒸發至干涸狀。取下后，加入6/mol·L HCl10 mL、水10 mL，再放于電熱板上加熱至近沸，保溫20 min使樣品中鹽類溶解。用熱水將樣品洗入50 mL容量瓶中，待冷卻至室溫后加水稀釋定容搖勻，待測。

同樣的方法分別制備7個不同原煤試樣，并且分別標號①②③④⑤⑥⑦，以備測定。

1.4 工作曲線的建立

分別吸取上述釩標準儲備液0.00mL，1.00 mL，2.00 mL，4.00 mL，5.00 mL，6.00mL于100 mL容量瓶中，分別加入5 mL鹽酸（20%HCl），稀釋至刻度，搖勻。此標準系列溶液中V的質量濃度依次為0.0，10，20，40，50，60μg/mL。

在選定的試驗條件下，以V的質量濃度為橫坐標，發射強度為縱坐標，繪制工作曲線。

2 結果及討論

2.1 方法的檢出限

對標準系列溶液中的空白溶液連續測定10次，按下式計算檢出限，結果列出于表2。

式中：CL為檢出限；S為方法的靈敏度；Sb為空白測量標準偏差；K為根據對最小測得值置信度的要求所選取的參數，化學聯合會提倡K取3。

表2 工作曲線的線性范圍、相關系數、檢出限

2.2 方法的精密度

在相同工作條件及工作背景下，測定原煤樣中V，進行精密度試驗，結果列出于表3。

表3 原煤樣中V含量測定結果

表3（續）

2.3 方法的準確度

同樣的方法制備7個原煤樣品，加入20μg·g-1V做加標回收試驗，測定加標回收率，結果列出于表4。

表4 加標回收實驗

3 結語

由表3測定結果知，各原煤中V質量分數均小于100μg·g-1。結果表明所采集煤田區原煤中的V元素屬于痕量元素［2］。用ICP-AES法測定煤中的V含量，精密度在2%以內，回收率在96.6%～100.6%，方法準確、可靠，分析周期短，化學試劑污染小，分析快速、簡便。