氫化物—原子熒光法測定巖石中痕量硒的干擾及消除措施

吳哲

摘要：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的需求量越來越大，而這也就加劇了我國的資源危機情況。硒屬于是稀有金屬之一，其在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用，并且這一元素的單質(zhì)還能夠被加工成為營養(yǎng)元素，為人類的醫(yī)療工作提供卓越的貢獻(xiàn)。但是隨著我國對硒需求量的不斷增大，也使得硒的開采和勘探成為了重中之重，影響著我國經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。本文即是對在利用氫化物-原子熒光法測量巖石中痕量硒過程中的干擾因素和消除措施進(jìn)行探討，以實驗驗證的方式，針對于檢測當(dāng)中的各類干擾因素進(jìn)行分析，并同時探討解決的方法，以期能為相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：硒；氫化物-原子熒光法；干擾因素；效果

我國的恩施地區(qū)被稱為世界“硒都”，擁有著世界唯一的獨立硒礦礦床，青海海東地區(qū)也發(fā)現(xiàn)富硒土壤，但是它們的儲量相對于我國對資源的消耗量來說還是太小，因此我國也在進(jìn)一步完善國內(nèi)的相關(guān)硒元素檢測技術(shù)。在近幾年的發(fā)展過程中，利用氫化物-原子熒光法對巖石當(dāng)中的硒元素進(jìn)行檢測的應(yīng)用范圍越來越廣，并且相關(guān)技術(shù)也日趨成熟。

一、氫化物-原子熒光法檢測巖石中硒的實驗方法

（一）實驗儀器和試劑

在本次實驗研究當(dāng)中所使用的實驗儀器是北京吉天儀器公司生產(chǎn)的間歇泵進(jìn)樣原子熒光光度計，型號為AFS-8330，硒空心陰極燈。而試劑則包括硒標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度為0.1μg/ml），氫氟酸、硝酸、高氯酸、鹽酸，均為優(yōu)級純，去離子水，硼氫化鉀溶液（濃度為1%），三價鐵離子溶液（以20%的鹽酸作為溶劑溶液，濃度為8mg/ml）。

（二）實驗儀器參數(shù)設(shè)定

光電倍增管負(fù)高壓設(shè)定在270v，燈電流為60mA，原子化器的高度設(shè)定為8.5mm，氬氣流量為300L/min，測量方式為標(biāo)準(zhǔn)曲線法，讀數(shù)時間為10s，延遲時間為1s。

（三）樣品的分析方法

在實驗開始前，首先應(yīng)該利用電子天平準(zhǔn)確稱取重量在0.2500g的分析樣品，并將其放入以聚氯乙烯制成的燒杯當(dāng)中，用少量的水對樣品進(jìn)行浸潤，然后在樣品當(dāng)中加入15mL混合酸溶液（氫氟酸：硝酸：高氯酸為3：3：1）并將燒杯置于電熱板上進(jìn)行加熱，這樣就能夠使樣品產(chǎn)生分解。當(dāng)高氯酸開始出現(xiàn)冒煙，其體積蒸發(fā)至2ml時，在其中加入1：1的鹽酸溶液5ml，并利用電熱板對其進(jìn)行持續(xù)性加熱，在溶液沸騰之后2分鐘將其取下。

將熱分解處理之后的樣品放在常溫下進(jìn)行冷卻，待冷卻到室溫之后，在溶液當(dāng)中加入2ml的三價鐵離子溶液，并將整體溶液轉(zhuǎn)移到規(guī)格為25ml的比色管當(dāng)中，去離子水稀釋至刻度，用柔力將溶液搖勻，在試管架上進(jìn)行靜置，待溶液變清為止。

二、檢驗結(jié)果的探討

在本次研究當(dāng)中共對硝酸-硫酸混合液和氫氟酸-高氯酸-硝酸混合液兩種酸液進(jìn)行分解。其中在對硝酸-硫酸緩和也進(jìn)行分解的過程中，由于硫酸樣品溶液當(dāng)中硒離子的含量較為豐富，對硒離子的痕量檢測結(jié)果不利。而采用氫氟酸-高氯酸-硝酸混合液的分解體系進(jìn)行分析，在對樣品進(jìn)行分解時需要按照要求對剩余溶液體積進(jìn)行嚴(yán)格的控制。根據(jù)相關(guān)試驗證明，如果將溶液全部蒸干，則硒離子總量當(dāng)中的20%就會隨著蒸汽散發(fā)到空氣當(dāng)中，這樣就會使檢測結(jié)果普遍偏低；而過在整個分解的過程中，將溶液的剩余體積保持在1-2ml以內(nèi)時，蒸汽所損失的硒離子數(shù)量就可以忽略不計，對整體檢測結(jié)果沒有較大的影響。

三、檢驗過程中干擾因素和消除措施

（一）離子價態(tài)對檢驗的干擾和清除

在采用混合酸溶液對樣品進(jìn)行分解的過程中，一般情況下硒離子均是以六價的形式存在于分解溶液當(dāng)中。但是六價的硒離子在酸溶液當(dāng)中不能夠與硼氫化鉀進(jìn)行反應(yīng)，而如果不采用相應(yīng)的干預(yù)措施就可能會導(dǎo)致檢驗結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，為了保證六價硒轉(zhuǎn)化為四價硒，可以將溶液置于鹽酸環(huán)境當(dāng)中利用加熱的方式對其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，加熱時間一般持續(xù)2分鐘左右。

（二）三價鐵離子和鹽酸的干擾和清除

在整個檢驗的過程中，當(dāng)所使用的鹽酸介質(zhì)的濃度在1mol/L以上時，檢驗結(jié)果當(dāng)中的熒光信號就會保持在一個恒值上。因此，應(yīng)該在檢驗的過程中對酸介質(zhì)的濃度進(jìn)行合理的選擇，同時需要注意的是，對于酸介質(zhì)進(jìn)行選擇時不能局限于純?nèi)芤寒?dāng)中，而應(yīng)該是在整個檢驗的過程中，這樣就能夠有效保證整體檢驗的準(zhǔn)確率。

根據(jù)研究顯示，在對硒含量進(jìn)行測定的過程中，三價鐵離子含量和酸濃度對于檢測結(jié)果有著較大的影響。在本次實驗當(dāng)中已看出，當(dāng)鹽酸的濃度保持在1-8mol/L時，硒的熒光信號則在4mol/L的數(shù)值處具有一個峰值。而當(dāng)鹽酸溶液當(dāng)中含有三價鐵離子時，這一熒光信號將不再是一個恒定值，同時也使得最佳的酸濃度范圍逐漸變窄。同時，在不同濃度三價鐵離子的作用下，硒離子含量的檢測結(jié)果也有著較大的差異。當(dāng)三價鐵離子含量超過7mg/ml時，硒離子的檢測靈敏度數(shù)值是最高的，并且對于干擾的抑制情況也是最佳的，本次實驗當(dāng)中選擇加入的三價鐵離子量為8mg/ml，同樣達(dá)到了這一效果。

（三）共存離子的干擾和清除

在自然條件下形成的礦質(zhì)巖石當(dāng)中，其不僅含有硒離子，同時還含有大量的其它離子，而世界范圍內(nèi)僅在我國恩施地區(qū)存在著單純的硒礦礦藏。而在自然巖石當(dāng)中所包含的離子為鐵離子、鈣離子、鎂離子、鈉離子、鉀離子、氯離子等，而這些離子都將成為檢測過程中的干擾因素。為了避免這些共存離子對檢測結(jié)果的干擾，可以通過增加三價鐵離子含量的方法與這些離子進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，并且可以利用加熱分解的方法將這些離子去除，但是需要根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行添加，以免起到反作用。

結(jié)語

就目前的技術(shù)而言，利用氫化物-原子熒光法測定巖石當(dāng)中硒離子含量的方法仍然具有較大優(yōu)勢，但在檢測的過程中需要了解相關(guān)干擾因素，并將其逐一去除。

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