電感耦合等離子發射光譜法同時測定銻礦石中的銻和銀

摘要：本文建立了電感耦合等離子發射光譜法測定銻礦石中的銻和銀的分析方法，該方法利用先進儀器實現快速分析的同時提高了檢測的精密度和正確度。本研究優化了測試波長，對測試機理進行了討論。最佳實驗條件下，銻的檢出限為0.003% ，銀的檢出限為0.66 μg/g 通過國家一級標準物質驗證，相對標準偏差（RSD， n=7 ）均不大于 2.5% ，具有快速、簡便、測試范圍寬、靈敏度高的特點，適用于銻 0.012%～20.0% ，銀2.64＼～2000 μ g/g的樣品批量分析。

Simultaneous Determination of Antimony and Silver in Antimony Ore by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy

LYU Xiaohui1.2 YUTian1.2 YANG Yamin1.2 （1.NorthChinaNonferrousMetalsYanjiaoCentralLaboratoryCo.，Ltd.，anhe;2.ComprehensiveSurveyBrigadeof North China Geological Survey Bureau）

Abstract：This paper establishedan inductively coupled plasma optical emisson spectroscopy method for the determination of antimony and silver inantimony ore.Advanced instruments were used toachieverapid analysis whileimproving the precisionandaccuracyofdetection.Inthisstudy，thetestwavelength was optimized，andthe test mechanism was discussed.Under the optimal experimental conditions，the detection limit of antimony is 0.003% ，and the detection limit of silver is 0.66μg/g respectively.The relative standard deviations （RSD， n=7 ）wereverifiedbynational first-class standard substances and were not more than 2.5% .With the characteristics of speediness，simplicity，wide testingrange，andhighsensitivity，itcanbeappliedtobatchanalysisofsampleswithantimonycontentranging from 0.012% to 20.0% and silver content ranging from 2.64 to 2000μg/g

Keywords：antimony ore;inductively coupled plasma optical emission spectroscopy;rapid analysis

0 引言

銻和銀作為兩種重要的金屬元素，在現代工業生產與日常生活中具有廣泛的應用。銻及其合金和化合物在多個領域中發揮著關鍵作用。例如，銻合金因其硬度高、耐磨性好，常被用于制造蓄電池極板、軸承、槍彈等工業產品；銻的化合物則被用于生產耐火漆、染劑等化工產品。此外，銻在醫藥領域也有一定的應用，例如用于治療某些寄生蟲病。在軍事領域，銻的化合物還被用于制造煙霧彈和阻燃劑。銀作為一種貴金屬，不僅具有極高的經濟價值，還因其獨特的物理化學性質而被廣泛應用于多個領域。銀具有優異的可塑性、對光的高反射性以及極高的導熱性和導電性，因此在電子工業中用于制造導電材料、觸點和半導體器件；在醫療領域，銀的抗菌特性使其被用于制造醫療器械和抗菌敷料；在光學領域，銀被用于制造鏡面和光學涂層；在食品工業中，銀也被用作食品添加劑和包裝材料，以延長食品的保質期。

銻礦物種類繁多，已知的銻礦物有120多種，其中銀常作為重要的伴生礦物存在。銻和銀多以硫銻化合物的形式存在于礦石中，例如輝銻礦和硫銻銀礦等。這些礦物的提取和分離過程復雜，需要高效的檢測方法來確定礦石中銻和銀的含量。傳統銻礦石分析方法中，銻主要采用容量法[2、極譜法[3]、原子吸收法、原子熒光光譜法進行測試;銀采用原子吸收光譜法、發射光譜法[5-8、光度法以及石墨爐原子吸收光譜法。其中，容量法通過滴定反應測定銻的含量，雖然操作簡單，但精度較低且耗時長；極譜法利用電化學原理測定銻的含量，適用于微量分析，但設備復雜且操作要求高；原子吸收法和原子熒光光譜法則通過測量原子吸收或發射的特征光譜來測定銻的含量，具有較高的靈敏度，但無法實現多元素同步測試。對于銀的測定，常用的方法包括原子吸收光譜法、發射光譜法、光度法以及石墨爐原子吸收光譜法。這些方法雖然各有優勢，但大多數需要單獨處理樣品，測試流程復雜且耗時較長。此外，容量法、光度法和極譜法在測試過程中消耗大量試劑，不僅增加了成本，還對環境造成了一定的污染，嚴重制約了生產效率的提高。

近年來，隨著分析技術的不斷進步，電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-OES）逐漸成為礦石分析的主要分析設備。ICP-OES具有測試含量范圍寬、可同時測定多種元素、靈敏度高、分析速度快等優勢，能夠顯著提高檢測效率和精度。與傳統方法相比，ICP-OES通過對樣品的一次性預處理，即可同時測定銻和銀的含量，避免了多次處理樣品的煩瑣步驟，大大縮短了測試時間。此外，ICP-OES的試劑消耗量較少，對環境的影響也較小，符合綠色化學的發展趨勢。

本研究采用電感耦合等離子發射光譜法對銻和銀進行測試，通過優化樣品預處理條件和儀器參數，實現了對礦石中銻和銀含量的快速、準確測定。實驗結果表明，該方法具有較高的精密度和準確度，能夠滿足工業生產中對礦石分析的高效需求。同時，該方法減少了試劑消耗和環境污染，為礦石分析提供了一種更加環保、高效的解決方案。未來，隨著ICP-OES技術的進一步發展和普及，其在礦石分析中的應用前景將更加廣闊，為礦產資源的開發和利用提供強有力的技術支持。

1 實驗部分

1.1儀器及工作參數

1.1.1電感耦合等離子體發射光譜儀

7300DV電感耦合等離子體發射光譜儀（美國PE公司），儀器工作參數見表1。

1.1.2電子天平

電子天平為賽多利斯SQP，稱量范圍： 10～120g 實際分度值 0.1mg 。

1.2主要試劑和器血

銻標準溶液（ 1000mg/L ，壇墨質檢-標準物質中心）：使用時逐級稀釋。

銀標準溶液（ 1000mg/L ，壇墨質檢-標準物質中心）：使用時逐級稀釋。

鹽酸、硝酸、硫酸，均為分析純。

燒杯（ 50mL ）。

容量瓶（ 50mL ）。

1.3標準工作曲線配制：

以銻、銀標準儲備液為母液，配制濃度為100μg/mL 銻標準溶液和濃度為 銀標準溶液。再分別分取標準溶液逐級稀釋，配制 ρ_ρ （Sb）濃度為 0.00，1.00，5.00，10.0，20.0，50.0，|μg/mL; p（ Ag ）濃度為 0.00，0.20，0.50，1.00，2.00，4.00 μg/mL 的工作曲線，介質為 10% 王水，現用現配。

1.4樣品預處理

稱取 0.1000g （精確至 0.0001g ）試樣置于 50mL 聚四氟乙烯燒杯中，以少量水潤濕，加入15mL鹽酸，加熱 ，加入 5mL 硝酸，繼續加熱 ，加入10mL氫氟酸， 2mL 高氯酸，加熱至高氯酸煙冒盡，趁熱加人 5mL 硝酸，加熱近沸后取下，冷卻后轉移至100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻待測

1.5樣品測試

在選定的工作條件下分別測定銀和銻的標準工作液，繪制標準曲線，測試待測樣品中銻和銀的發射光強度，依據標準曲線計算出各元素含量。

度高、背景低、少干擾的原則進行譜線選擇，銻選擇 206.832nm 作為測試譜線，銀選擇 328.07nm 作為測試譜線。

銻有3條分析譜線：206.84、217.58、231.15 nm，其中： 206.83nm ：最常用的譜線，靈敏度較高，可能受到鎢或鉍的干擾； 217.58nm ：次常用譜線，適用于低濃度銻的測定，可能受到鐵（Fe）或銅（Cu）的干擾； 231.15nm ：可用于高濃度銻的測定，可能受到鎳（Ni）或鈷（Co）的干擾。故銻選擇206.832作為測試譜線，開展后續試驗工作。

銀有兩條分析譜線： 328.07，338.29nm ，其中328.07nm 靈敏度最高。通過試驗比較，確定分析譜線為 328.07nm 。

2.3儀器檢出限及方法測定限

在本方法擬定的實驗條件下，按樣品前處理步驟制備12份空白溶液測定12次，以三倍標準偏差計算，測定銻和銀的儀器檢出限及方法測定限見表2。

2 結果與討論

2.1原理探討

試料經鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸分解后，于王水介質中，將待測試料溶液引入高溫等離子炬中，使待測元素被激發成離子及原子，發射出所含元素的特征譜線。在規定的波長處測量各元素離子及原子的發射光譜強度，發射光譜強度與被測元素的濃度成正比，采用校準曲線法，由儀器自帶計算機計算被測元素的含量。

2.2測試波長的選擇

全譜直讀等離子體發射光譜可靈活選擇分析譜線，最大限度避免所測元素之間的譜線干擾，可通過對分析譜線的強度、峰形進行比較，根據靈敏

2.4方法的精密度和正確度

采用梯礦石標準物質GBW07174、GBW07279、GBW07175，銀礦石標準物質GBW07255、GBW07257、GBW07259依本方法操作流程分別進行7次測定，對測試數據的平均值、最大相對誤差和相對標準偏差進行結果統計，測試結果能滿足相關技術規范要求，精密度、正確度數據見表3、表4。

2.5不同測試方法比對

采用實際樣品進行不同方法測試，測試結果進行對比，所得測試結果基本一致，相對偏差小于重復分析相對偏差允許限，結果均可判定為合格，分析數據見表5、表6。

3結語

本研究建立了鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸混酸溶樣，電感耦合等離子發射光譜法測定銻礦石中的銻和銀的分析方法。本法銻的檢出限為 0.003% 銀的檢出限為 0.66μg/g ，通過國家一級標準物質驗證，相對標準偏差（RSD， n=7 ）均不大于 2.5% ，具有快速、簡便、測試范圍寬、靈敏度高的特點，實現快速分析的同時提高了檢測的精密度和正確度，適用于銻 0.012～20.0% ，銀 2.64～2000μg/g 的樣品批量分析，適用樣品含量范圍寬，適用性強。

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（責任編輯：馬磊）