电感耦合等离子体发射光谱法 测定锌精矿中铊的含量 莫凯敏周洪（湖南省湘南地质勘察院，湖南郴州４２３０００） 摘要：样品经王水、氢氟酸、硫酸分解，聚氨酯泡沫富集， 表１仪器工作条件 解脱，用电感耦合等离子体原子发射光谱（ＩＣＰ—ＯＥＳ）法测定样 输出功率 １３００Ｗ 观测高度 ｌＳｍｍ 品溶液中铊的含量。方法的检出限为Ｏ．Ｏ０５１．Ｌｇ／ｍＬ，测定结果的 等离子体流量 １５Ｌ／ｍｉｎ 读数数延长时间 ６０ｓ 相对标准偏差（ＲＳＤ，ｎ＝９）为０．２１％－２．７６％，加标回收率为９８％ 雾化器流量 ０．７Ｌ／ｒａｉｎ 积分时间 ３ｓ １０２％。本文检测方法能满足对锌精矿中杂质元素铊的检测 辅助气流量 ０．４Ｌ／ｍｉｎ 样品提升量 １．５ｍＬ／ｍｉｎ 要求。 ２－２分析谱线选择 关键词：锌精矿；铊；ＩＣＰ—ＯＥＳ；聚氨酯泡沫塑料 仪器推荐的分析谱线有：１９０．８０１ｎｍ、２７６．７８７ｎｍ， 铊具有显著的亲硫性，主要来自锌的精炼副产品和从有色 ３５１．９２４ｎｍ；其中１９０．８０１ｎｍ属于远紫外区，需要高纯氮对 金属硫化物矿冶炼的烟尘中回收的副产品。在铅锌精矿的开 氧、二氧化碳和水所 采和综合评价中需要对铊进行分析检测 。近年来，随着科学 仪器光路进行吹扫，否则能被空气中的氮、 技术的突飞猛进和分散元素成矿理论研究的深入，铊在高科技 吸收，并且吹扫时间需要８￣１２小时，增加了分析时间和成本。７８７ｎｍ受Ｆｅ、Ｃｄ、Ｖ的干扰。在实验确定的工作条件下，进 领域中广泛应用（被大量用于电子、化工、冶金、通讯等方面）及 ２２６．－其对环境的污染问题和中毒的报道常有之，所以铊具有很大的 潜在危险性。为了对铊进行有效的控制，建立矿物中铊的检测 方法就显得尤为重要。传统的分析方法有火焰原子吸收光谱 法 。 ，分光光度法 等。本文参考相关文献报道 ，利用电感 耦合等离子体原子发射光谱（ＩＣＰ－ＯＥＳ）方法测定锌精矿中铊元 素的含量。该方法操作简单快捷适合日常锌精矿中铊的分析。 行分析谱线的选择测定波长时既要最大限度地避开光谱干扰， 又要考虑分析线的强度和准确性，经过实验证明３５１．９２４ｎｍ为 最佳分析普线。 ２．３线性方程与检出限 用含铊含量为０．００；０．２５，０．５０，１．００，２．００ ｇ／ｍＬ的系列标 准工作溶液，按仪器最佳工作条件（表１）测定铊含量。以铊的 质量浓度为横坐标，以响应值为纵坐标绘制标准工作曲线，得 铊的标准工作曲线为ｙ＝３３７０６ｘ＋１５８．９３，相关系数ｒ＝０．９９９９，标准 曲线的线性关系好。以３倍连续测定１１次空白溶液所得到的 标准偏差计算出本方法检出限为０．Ｏ０５１ｘｇ／ｍＬ，满足分析要求。 １实验部分 １．１主要仪器与试剂 （１）仪器：ＰＥ—Ｏｐｔｉｍａ８０００型等离子体发射光谱仪。 （２）高纯氩气：纯度为９９．９９９％。 （３）三氯化铁溶液：称取３．０ｇ三氯化铁（ＦｅＣ１ ·６ＨｚＯ）溶解 于（１＋９９）盐酸中，用（１＋９９）盐酸定容至１００ｍＬ，摇匀，备用。 （４）解脱液：称取０．４ｇ硫酸肼，溶于ｌＯＯｍＬ水中，加入０．３ｍＬ 亚硫酸及０．５ｇ抗坏血酸，混匀，现配现用。 （５）盐酸、硝酸、氢氟酸、硫酸、亚硫酸、过氧化氢均为优 级纯。 （６）铊标准贮备液：１０００ ｍｇ／Ｌ，国家标准物质研究中心，使 用前稀释至１０Ｗ ｇ／ｍＬ（含体积分数为５％的优级纯硝酸），备用。 ２ ４方法的精密度实验 按１．２实验方法，分别对不同铊含量的锌精矿进行了９次独 立测定，结果见表２。表２数据表明，锌精矿中铊测定结果的相 对标准偏差在０．２１％～２．７６％之间，说明该方法具有良好的精 密度。 表２精密度实验结果 编号 试样矿种 测定值（肛ｇ／ｇ） 平均值（ ＲＳＤ（％） ｇ／ｇ） ．１ 锌精矿 ３．２０ ３．１９ ３．０９ ３．２５ ３．３９ ３２３ １．２实验方法 ２．７６ ３．１ｌ ３．２８ ３．２２ ３．３１ 准确称取０．２５００ｇ样品于５ＯｒａＬ聚四氟乙烯坩埚中，用少 量水润湿，加入ｌＯｍ Ｌ盐酸、３ｍＬ硝酸、５ｍＬ氢氟酸、ｌｍＬ硫酸， ２ 锌精矿 ６．５５ ６．３２ ６．４９ ６．６０ ６．５４ ６５２ １．５１ ６．５０ ６．４５ ６．５５ ６．７０ 置于电热板上加热溶解并蒸至白烟冒尽，取下冷却。沿坩埚壁 １０．６５ １０．６０ １０．５８ １０．６３ 加入３ｍＬ盐酸加热溶解盐类。冷却后加入２ｍＬ三氯化铁溶液 ３ 锌精矿 １０．６４ １０．６３ １０．６０ ｌ０．５９ ｌＯ．６ｌ Ｏ．２１ 及３ｍＬ过氧化氢，移入２５０ｍＬ锥形瓶中，用水稀释至ｌＯＯｍＬ，放 １０．６１ 入一块０．３ｇ聚氨酯型泡沫，置于振荡器上振荡１小时，取出泡沫 塑料，用水冲洗，挤干。将挤干的泡沫塑料放入盛有１０ｍＬ混合 ２．５加标回收实验 试剂解脱液的比色管中，盖上比色管盖，水浴３０ｍｉｎ￣趁热将泡 在试样中加入不同含量的铊标准溶液，加标回收结果见 沫压干弃去，摇匀，冷却至室温待测。 表３。 １．３标准工作曲线绘制 表３加标回收实验结果 分别移取０．Ｏ０；０．２５；０．５０；１．Ｏ０；２．Ｏ０ ｍＬ铊标准溶液（１０Ｗ 编号 试样浓度（测得浓度（ 肛ｇ／ｍＬ） 加入量（ ｇ） 回收率（％） ｇ／ｍＬ）于２５０ｍＬ锥形瓶中；加入３ｍＬ盐酸、２ｍＬ三氯化铁溶液、 ｇ／ｍＬ） ３ｍＬ过氧化氢；移入２５０ｍＬ锥形瓶中，用水稀释至ｌＯＯｍＬ，放入 １ ０．１５ ２．０ ０．３４６０ ９８ ．块０．３ｇ聚氨酯型泡沫，置于振荡器上振荡１小时，取出泡沫塑 料，用水冲洗，挤干。将挤干的泡沫塑料放入盛有１０ｍＬ混合试 剂解脱液的比色管中，盖上比色管盖，水浴３０ｍｉｎ￣趁热将泡沫 一２ ０．１０ ２．０ ０．３０４０ １０２ ３ ４ ５ ６ ０．３３ ０．４１ ０．７８ ０．９０ ５ ５ １０ １０ ０．８２５５ ０．９１７５ １．７６７ １．９０２ ９９．１ １０１．５ ９８．７ １ＯＯ．２ 压干弃去，摇匀，冷却至室温待测。此标准溶液工作曲线浓度 分别为：０．Ｏ０；０．２５，０．５０，１．Ｏ０，２．Ｏ０ｔｘｇ／ｍＬ。 ２结果与讨论 ２．１仪器最佳工作条件 由表３可知，铊的加标回收率在９８％－１０２％之间，说明该方 （下转第２５４页） ２０１８￣０１月化善 理Ｉ ２５１ 表２精密度和准确度 元素 ＧＳＲ４ ＧＳＲ４ ＧＳＲ４ ＧＳＲ４ ＧＳＲ４ ＧＳＲ４ Ｍｎ １６４ １５５ １６１ １５６ １６７ １５６ Ｐ ９６６ ９６４ ９７８ ９７９ ９５６ ９９２ Ｔｉ １５８６ １５４１ １５７１ ｌ５７９ １５９０ １ ５６７ Ａｌ２０３ ３．６５ ３．７０ ３．６８ ３．７３ ３．７ｌ ３．７１ Ｎａ２Ｏ ０．１３ Ｏ．１２ Ｏ．１１ Ｏ．１３ ０．１３ Ｏ．１３ ＭｇＯ ０．１２ ０．１２ Ｏ．１２ ０．１１ ０．０９ Ｏ．１０ Ｓｉ０２ ９０．３２ ９０．３６ ９０．４３ ９０．５Ｏ ９０．４８ ９０．３５ ＣａＯ ０．３３ Ｏ．３３ Ｏ．３３ ０．３３ ０．３３ ０．３４ Ｋ２Ｏ ０．６４ ０．６７ Ｏ．６２ ０．６５ ０．６２ ０．６３ 标准值 平均值 Ｓ １５５ １６Ｏ ４．１０ ９７０ ９７３ ｌ４．０８ １５８Ｏ １５７３ １９．１２ ３．５２ ３．７Ｏ ０．Ｏ２ ０．Ｏ６１ ０．１３ Ｏ．０１ ０．０８０ ０．１０ ０．０１ ９０．３６ ９０．４３ ０．０６ ０．３０ Ｏ．３３ ０．００４ Ｏ．６５ ０．６４ Ｏ．Ｏ２ ＲＳＤ／％ ２．５６ １．４５ １．２１ Ｏ．５２ ６．６９ ７．４０ Ｏ．Ｏ７ １．２３ ３．０４ 测定的有效性。其分析元素的影响元素见表１。 表１谱线重叠和影响元素 元素 ＴＦｅ ＣａＯ ＭｇＯ ４结语 由实验结果可知，曲线含量范围太广对硅元素的回归有影 响。实验测定的结果总体上与理论相互验证，精密度和准确度 都可以达到要求。 影响元素 Ｍｇ，Ｓｉ，Ｃａ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｔｉ， Ｓｉ．Ｃａ．Ｆｅ Ｓｉ，Ｃａ，Ｆｅ 参考文献： 【１】吴超超，马秀艳，邢文青，林丽芳，李世晶．熔融制样一ｘ射 Ａｌ Ｏ Ｓｉ０ ２ Ｋ Ｏ Ｃａ，Ｆｅ，Ｓｉ，Ｎａ，Ｃａ Ｍｇ，Ｃａ，Ａｌ，Ｔｉ Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎａ 线荧光光谱法测定萤石中主次成分［Ｊ／ＯＬ］． ［２】蔚志毅，薛福林，张万智．熔融法ＸＲＦ测定地质样品中石 Ｐ２Ｏ５ ＴｉＯ２ Ｃａ，Ｓｉ，Ｔｉ Ｃａ，Ｐ，Ｓｉ，Ｂａ 英岩中的主、次量元素［ＪＪ．化学工程师，２０１７，３１（０２）：３５－３７． 【３］马林军，韩志刚，王燕利，张鑫，李宏亮．一种ｘ射线荧光熔 融法测定硅锰合金中硅和锰含量的方法ｌＰ】．河北： ＣＮ１０２２００５１ １Ａ．２０１ １—０９－２８． ＭｎＯ Ｔｉ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｆｅ，Ｃｒ ３实验结果 实验测定的结果如表２。 （上接第２５１页） 法具有很好的准确度。 ３结语 （１）铊（Ｔ１）是一种有毒重金属污染物，一旦污染表观环境， 是不可逆的重度污染，容易通过食物链影响到环境中的生物， 所以对锌精矿中铊元素的分析测试很重要。在方法选择上应 该选择精密度高，准确度好的分析方法来分析，利于对铊的质 ２７５—２７８． 量控制。 （２）选用王水、氢氟酸、硫酸分解样品富集后进行测定，基体 ［５］曹小安，陈永亨，张诠，等．镉试剂２Ｂ分光光度法测定地 干扰小、稳定性好，适合于锌精矿中铊元素的准确分析。由于 质样品中的痕量铊［Ｊ］．分析化学，２０００，２８（８）：ｌ ０５３一ｌ ０５３． ＩＣＰ—ＯＥＳ法对上述锌精矿微量元素测试的性价比较显著，能满 【６］徐进力，刑夏，郝志红，等．聚氨酯泡塑吸附一电感耦合 足日常分析中快速，定量、准确检测锌精矿中铊元素的要求。 等离子体质谱法测定地球化学样品中的微量铊［Ｊ］．矿岩测试， 故该法在基层地矿检测部门有实际的推广意义。 ２０１２，３１（３）：４３０—４３３． 参考文献： 【７］王龙山，高登峰，牟乃仓，’等．聚氨酯泡塑富集一石墨炉原 ［１１何立斌，孙伟清等．铊的分布，存在形式与环境危害［Ｊ１．矿 子吸收分光光度法测定土壤样品中的痕量铊［Ｊ］．陕西地质， 物学报２００５（２１）２５—２６． ２００８，２６（２）：１０３—１０８． ［２】范丽汇，毛禹平．火焰原子吸收光谱法快速测定铊［Ｊ］． 云南冶金，２００４，３３（４）：４３—４４． ［３］丁根宝．火焰原子吸收光谱法测定废水中铊［Ｊ］．理化检 验：化学手册，２００１，３７ｆ４１：１５６—１５６． ［４］吴惠明，郭慧清，陈永亨，等．活性炭吸附分离 分光光 度法测定硫化矿和土壤中的痕量铊［Ｊ］．岩矿测试，２００１，２０（４）： （上接第２５２页） 有效，从而实现液化气或者其他相关气体的化工分析。 ５结语 随着当前我国化工行业的竞争愈加激烈，将气相色谱技术 应用在化工分析中，可以有效提高化工行业的竞争力，推动化 工行业的健康发展。现阶段，气相色谱法在化工的分析应用情 况主要有对多环芳烃类的测定；提升对于化工密度和精度的分 析；色谱柱的选择；检测农作物和畜作物的农药残留；应用于医 学药物和临床分析；环境污染物分析等等。气相色谱技术通过 不断的创新与发展，在化工分析中被应用的已经越来越广泛， 不管是气体分析方面还是汽油馏分烃组成分析方面，都正在构 建着一各更加具有完善性的分析框架。在今后的无论是石油 化工、煤化工，还是医药化工等化学分析发展过程中，相信气相 色谱技术的应用能够为整个行业带来更多的改善，使我们国家 的企业和人民收获更多的福利，获得更加高质量的产品。 参考文献； ［１］纪旦旦，丁敬增．气相色谱技术在石油和石化分析中的 应用进展『Ｊ１＿工程技术：文摘版：００３４２—００３４２． 【２］沈晶晶．气相色谱技术在石化分析中的应用进展『Ｊ１．广 州化工。２０１５（５）：４９－５１． 【３］陈世权．气相色谱技术的研究进展及其应用ｆＪ］．城市建 设理论研究：电子版，２０１４（１）． 【４］杨海鹰．气相色谱技术在石化分析中的应用进展『ｃ］／／ ＢＣＥＩＡ２００５分析仪器应用技术报告会论文集．２０１４． ２５４ ｊ北毒 理２０１８￣－ＯＩ，ＥＪ
