氫化物原子熒光法測定礦物中的錫

謝高（廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊 廣東 肇慶 526060）

錫（Sn）是“五金”之一。在遠古時代，人們就開始使用錫做的容器了。在中國的一些古墓中，也常常會發(fā)現(xiàn)一些錫壺和錫燭臺之類的錫器，可以說錫在我們生活中是無處不在的。現(xiàn)階段，常用到原子光度法、極譜法、分光光度比色法和發(fā)射光譜法等來測定Sn，其中，效果最優(yōu)的是氫化物原子熒光法來，它的優(yōu)越性是其他方法不能比的。

一、實驗

1.使用設(shè)備

使用北京吉天儀器公司生產(chǎn)的AFS—830雙道原子熒光光譜儀，這種儀器能設(shè)置參數(shù)、自動進樣，并能顯示數(shù)據(jù)和運算。保持最佳工作條件；并使用北京曙光明電子光源儀器有限公司生產(chǎn)的Sn空心陰極燈。

2.試劑

將去離子水用于試驗；

使用優(yōu)級的純硫酸和純硝酸；

使用50g/L硫脲和50g／L抗壞血酸的混合液體：分別量取硫脲和抗壞血酸各5.0g，放于100mL的燒杯中，再放進去離子水100mL溶解，需要多少配置多少。

使用優(yōu)級純硼氫化鉀溶液30g／L：量取硼氫化鉀6g，將以前就溶好1g的優(yōu)級純氫氧化鈉加入200mL溶液中，要多少使用多少。

Sn標準貯備液制取：稱取濃度在99.95%以上的金屬Sn0.1000g，并放進100mL的燒杯中，并放進硫酸10mL，蓋上蓋子，放到電熱板上低溫加熱至全部溶解，再從電熱板上移開冷卻，將硫酸180mL加進1000mL的容量瓶中，加水到刻度，并搖至均勻。這種溶液種每lmL放入Sn100μg。

Sn標準溶液的制取：用前面制取的Sn標準貯備液，分別稀釋成10μg／mL和lμg/mL濃度的Sn標準溶液，使用(1+9)的硫酸溶液作為介質(zhì)。

3.實驗方法論述

（1）樣品預(yù)處理

量取0.5g的標準樣品加進150mL的燒杯中，再放進混合酸液10mL和硫酸2.0mL，蓋上蓋子，加熱至完全溶解，等蒸發(fā)到高氯酸不出現(xiàn)白煙停止，然后再加熱至硫酸出現(xiàn)白煙為止，對杯壁用水沖洗，直至加熱至硫酸出現(xiàn)白煙、液體在1.0mL時取下冷卻，再加進硫酸(1+9)10.0mL和硫脲——抗壞血酸混合液5.0mL，用水沖洗50mL的比色管中，加水稀釋至刻度。同時進行空白試驗。

（2）制取標準曲線

制取濃度分別為(0.00，0.5，1.0，2.0，3.0，5.0，10.O)μg／50mL的Sn標準工作液，分別加入硫酸(1+9)10，9.5，9.0，8.0，7.0，5.0，0.0mL，再放進硫脲——抗壞血酸混合液5.0mL。然后倒進50mL比色管中，用水溶解到刻度并搖晃均勻，根據(jù)儀器的工作條件來制取標準曲線。

二、結(jié)果和討論

1.氫化物的條件反應(yīng)

（1）酸度和介質(zhì)選擇

因為Sn會在很窄的酸度范圍內(nèi)形成氫化物，Sn化氫穩(wěn)定性不好，會在室溫下分解，用硝酸、鹽酸、磷酸和硫酸作為媒介來測定Sn，結(jié)果表明，以硫酸作為媒介進行測定，可以檢測出Sn的高熒光強度，酸度的變化幅度比較大，且當硫酸酸度處于1%～2%之間時，由于溶解樣品中放進了硫酸，因此，可以使用2%的硫酸作為媒介，見圖l。

圖1

（2）硼氫化鉀的影響

硼氫化鉀的數(shù)量會影響到氫化物和氬氫焰的反應(yīng)和質(zhì)量，當硼氫化鉀的質(zhì)量濃度處于0～25g/L之間時，Sn的熒光強度會隨著濃度的增加而增加，實驗說明，在25～35g／L的熒光強度可以達最高點，并且在這個點達到平穩(wěn)，當超過35g／L時，產(chǎn)生的氫氣量越來越大，并且降低了熒光度和重現(xiàn)性。所以，選擇硼氫化鉀溶液30g／L作為還原劑。

2.儀器的反應(yīng)條件

熒光強度會隨著燈電流的增加而增大。當燈電流變?nèi)鯐r，熒光的強度值變?nèi)醵曳€(wěn)定性差，過高的燈電流會縮短燈壽命，以選擇70～90mA的燈電流。

信號強度、噪音會隨著負高壓的增大兒增大，而信號強度會與負高壓成正比，負高壓高時噪音也就大。實驗表明，當負高壓在300V左右時，信號的強度值重現(xiàn)性好，所以應(yīng)該選用350V。

3.其他元素干擾

對于Sn的原子熒光法測定，干擾元素比較多，前處理中氫氧化物共沉淀消除了，當放進幾倍濃度的試驗元素后，結(jié)果會產(chǎn)生超過10%的誤差，會干擾判斷的準確性。結(jié)果說明，鉛和硒在少于20倍時不會產(chǎn)生負面影響，汞和銻在小于6倍時不會產(chǎn)生負面影響，如果鋅、鎘、銅、鐵、鋁、錳、硅和鉍在少于200倍時不會產(chǎn)生負面影響，就算鉀鈉很多或者硝酸過少都不會影響Sn的測定。

4.工作曲線與檢出限

(1)工作曲線：在最佳儀器條件下測定0～10μg／50mL的標準系列，標準液濃度與其熒光強度呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9990以上。

(2)檢出限：連續(xù)測定空白溶液12次，用3倍樣品空白值的標準偏差除以標準曲線斜率即為本方法的最低檢出限為0.31μ g／L。

5.樣品加標回收

在樣品中放進不同濃度的標準溶液，用本方法來檢測回收率，根據(jù)測定結(jié)果的回收率判定分析方法的準確度，測定結(jié)果見表1。

表1 方法回收率

96.0 101.7 97.8 1 2 3 0.00 0.00 0.00 1.0 3.0 5.0 0.96 3.05 4.89

綜上所述，利用氫化物發(fā)生原子熒光法測定巖石中微量Sn，還對樣品進行了預(yù)處理、儀器測試條件、氫化物反應(yīng)條件、共存元素的干擾和樣品測定，試驗表明分析結(jié)果穩(wěn)定性好，準確度滿足誤差要求。對于巖石中微量Sn的測試，該方法精密度好，準確度高，并具有干擾少,簡便、快捷。

[1]王升章，郭小偉.氫化物一無色散原子熒光法測定地質(zhì)樣品中微量Sn[J].理化檢驗(化學分冊).1984，20(5)：15—16.

[2]李中璽，童開源，郭小偉.氫化物一原子熒光法快速測定銻及其化合物中的Sn[J].巖礦測試.2001，20(1)：7一lO.

[3]分析化學手冊(第二分冊)[M].北京：北京化學工業(yè)出版社.1982（107）.