摘 要:樣品經(jīng)鹽酸--硝酸--氫氟酸--高氯酸分解,用電感耦合等離子體光譜(ICP-OES)法測定釩鈦磁鐵礦中釩的含量。方法的檢出限為0.0003%,通過對3個國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品的測定計算結(jié)果可知相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD,n=11)為0.553~1.792%,對實際樣品測定得到加標(biāo)回收率為99.5%~100.6%。本文檢測方法能滿足日常分析中快速定量準(zhǔn)確的檢測要求。
關(guān)鍵詞:ICP-OES;釩;堿熔;酸溶
釩鈦磁鐵礦是一種多金屬元素共生的復(fù)合礦,以含鐵、釩、鈦為主的共生磁性鐵礦。由于其鐵鈦緊密共生,大部分釩與鐵礦物以類質(zhì)同象賦存于鈦磁鐵礦中,此種礦通常稱為釩鈦磁鐵礦。釩礦主要產(chǎn)于巖漿巖型釩鈦磁鐵礦床之中,作為伴生礦產(chǎn)出。關(guān)于釩測定傳統(tǒng)分析方法有分光光度法、滴定法。
ICP-OES具有檢出限低、線性范圍寬、譜線干擾少、可以同時測定多元素的特點,已廣泛應(yīng)用于地質(zhì)樣品分析測試領(lǐng)域。本文使用過氧化鈉堿熔法和HCL-HNO3-HF-HClO4四酸溶法分別對釩鈦磁鐵礦樣品進行分解并測定。
1 實驗部分
1.1 主要儀器與試劑
①儀器:PE-Optima8000型等離子體發(fā)射光譜儀;
②高純氬氣:純度為99.999%;
③試劑:過氧化鈉、鹽酸、硝酸、氫氟酸、硫酸均為優(yōu)級純;
④釩標(biāo)準(zhǔn)貯備液:1000mg/L,國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心,使用前稀釋至100μg/mL(含體積分?jǐn)?shù)為5%的優(yōu)級純硝酸),備用;
⑤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):國家一級標(biāo)樣GBW07224、GBW07225、GBW(E)070126。
1.2 實驗方法
1.2.1 堿熔法
準(zhǔn)確稱取0.1000g樣品于事先鋪滿一層(約4g)過氧化鈉的高鋁坩堝中,混勻,移入800度馬弗爐中熔至紅色流體,取出稍冷。將坩堝放入加有40mL水中的150mL燒杯中,移至電熱板上加入煮沸,再用鹽酸(約10mL)提取至溶液清亮,用水洗出坩堝,冷卻,并轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中定容,搖勻后靜置,抽取10mL溶液至100mL容量瓶中,加入2mL鹽酸定容搖勻待測。空白同樣品分解方法。
1.2.2 酸溶法
準(zhǔn)確稱取0.2500g樣品于30mL聚四氟乙烯坩堝中,用少量水潤濕,加入3mL鹽酸、1mL硝酸、5mL氫氟酸、1mL高氯酸,置于電熱板上加熱溶解并蒸至白煙冒盡,取下冷卻。沿坩堝壁加入2mL鹽酸加熱溶解鹽類,取下冷卻,并轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中定容,搖勻后靜置待測??瞻淄瑯悠贩纸夥椒?。
1.3 儀器工作條件及分析譜線選擇
儀器工作條件為輸出功率1300W,等離子體流量15L/min,輔助器流量0.4L/min,霧化器流量0.7L/min,觀測高度15mm,讀數(shù)延長時間30s,積分時間3s,樣品提升量1.5mL/min。待測元素分析譜線選擇:V(309.310nm)。
1.4 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
分別移取100μg/mL釩標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00ml于100ml容量瓶中,定容(含5%優(yōu)級純硝酸)。此標(biāo)準(zhǔn)溶液工作曲線溶液濃度分別為0.00、0.50、1.00、2.00、4.00μg/ml。把配制好的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線溶液按濃度從低到高的順序依次霧化引入等離子炬內(nèi),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液中被測元素的光譜強度和相應(yīng)濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,由圖1可知,得到釩的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線為y=208302x+3597,相關(guān)系數(shù)r=0.9995。
2 方法檢出限、測定下限實驗
不加入樣品,按照1.2實驗方法步驟進行空白試樣測定。重復(fù)7次全程序空白試驗,計算7次平行測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差,測定下限為4倍方法檢出限。數(shù)據(jù)見表1,計算出堿熔法測定釩檢出限為0.0006%,定量限為0.0023%;通過酸溶法測定釩檢出限為0.0003%,定量限為0.0010%。
3 方法準(zhǔn)確度及精密度實驗
稱取3個有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各稱取11份,按照1.2實驗方法對其進行測定,計算其準(zhǔn)確度和精密度。結(jié)果見表2。由表2可知,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.553%~1.792%之間,說明兩種熔礦方式均具有良好的精密度。
4 樣品回收率實驗
選取2個已測樣品各稱取11份,按照1.2實驗方法對其進行加標(biāo)回收測試,計算其加標(biāo)回收率。結(jié)果見表3。由表3可知,釩的加標(biāo)回收率在98.8%~103%之間,說明兩種熔礦方式均具有良好的準(zhǔn)確度。
綜上所述:由結(jié)果可知,選用堿熔法和酸溶法測定釩的方法中準(zhǔn)確度和精密度都符合要求,但因為堿熔法會引入大量的鹽類對霧化器傷害較大,需嚴(yán)格控制酸度。而采用酸溶法中所使用的無機酸硝酸和鹽酸干擾效應(yīng)較小,能滿足日常分析中快速定量準(zhǔn)確的檢測的要求。
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作者簡介:
黃子卿(1993-),女,漢族,湖南人,地質(zhì)實驗測試助理工程師,研究方向:主要從事地質(zhì)實驗測試、環(huán)境監(jiān)測等。