標準加入法在原子吸收光譜法測定錳礦石中氧化鈣的應用

蔣世新

(新疆維吾爾自治區有色地質勘查局703隊 伊寧 835000)

0 前言

錳礦石中常含有二氧化硅、磷、硫、鋁、鋇、鎂、鉀和鈉等雜質，有時伴生銅、鈷、鎳及其他稀有金屬。氧化鈣和氧化鎂為冶煉時的有益組分。一般來說，錳礦石的基體復雜，錳對其他組分的干擾較大，需進行錳的分離或掩蔽。

錳礦石中氧化鈣的測定首推原子吸收光譜法，因其手續簡便，大量錳無需分離，鋇也不干擾，且鈣的含量范圍也適宜用原子吸收吸收光譜法測定，但由于錳礦石樣品中基體效應對氧化鈣的測定有一定程度的影響，為了得到更準確的結果，本文采用標準加入-原子吸收法測定中、低含量的氧化鈣，計算了加標回收率，相對誤差，結果準確可靠。

1 實驗部分

1.1 儀器和主要試劑

WFX-120B型原子吸收分光光度計（北京瑞利公司）。

Milli-QAcademic超純水制備系統（美國Milli?pore公司），購置該儀器制備的高純水。

氧化鈣標準溶液：濃度為CaO100μɡ/mL(購自國家標準GBW(E)080261，編號12071)。

氫氟酸、高氯酸、鹽酸，均為分析純。

氯化鍶溶液（50 ɡ/L）:稱取152.14ɡ（購買的氯化鍶為分析純，自己又提純一遍）SrCl2·6H2O于250mL燒杯中，加水溶解后，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

1.2 標準曲線的繪制

移取 0.00mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、8.00 mL、10.00mLCaO(100 μɡ/mL)置于100mL容量瓶中，加入4mL（1+1）HCl，5mL氯化鍶溶液（50ɡ/L），用水稀釋至刻度，搖勻。在原子吸收光譜儀上，于波長422.7nm處測定鈣的吸光度，繪制標準曲線。

1.3 分析步驟

稱取0.1000g風干試樣置于30mL聚四氟乙烯坩堝中，加幾滴水潤濕，加2mL（1+1）HCl置于電熱板上加熱幾分鐘。加3mLHF、2mLHClO4，加熱蒸發至冒盡白煙。取下，冷卻，加入4mL（1+1）HCl，蓋上表面皿，低溫加熱溶解鹽類。取下冷卻至室溫，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。以下測定步驟同標準曲線。同批帶樣品空白進行校正。

2 結果與討論

2.1 標準加入法繪制標準曲線

分別吸取稀釋2倍～100倍（根據樣品含量高低）的待測液至4份100mL容量瓶中，根據稀釋樣品含量的大概范圍向4個容量瓶中分別加入100μɡ/mL的氧化鈣標準溶液0.00mL、0.5mL、1.00mL、2.00 mL或0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL，再加4ml（1+1）HCl，5mL氯化鍶溶液（50ɡ/L），用水稀釋至刻度，搖勻。將試樣溶液和曲線標準溶液同在原子吸收光譜儀上，以樣品空白調零，于波長422.7nm處測量鈣的吸光度。以氧化鈣濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，根據計算出稀釋樣品的濃度,由稀釋倍數可計算出待測樣的含量，見表1。

從測量的吸光度可看出，加標量在待測樣濃度一半范圍時結果的準確性較好，但對含量較低的樣品，因為靈敏度不夠，吸光度太小，仍受背景吸收的影響，結果偏高。

表1 標準加入法計算樣品含量

2.2 標準溶液直接繪制曲線（原子吸收法直接測定）

按照1.3的分析步驟，采用1.2繪制好的曲線，對GBW07105、GBW07261、GBW07263進行直接測定氧化鈣的含量

表2 標準曲線法測定樣品含量

結果如下表：

從表2數據可知，直接測定錳礦石中的氧化鈣時，由于標準曲線溶液的基體與樣品的基體差別較大，基體效應的影響較大，尤其對氧化鈣含量低的樣品結果會造成較大的誤差，同時稀釋倍數也會對結果造成一定的誤差，導致結果不令人滿意，所以需用標準加入法來減小基體效應的影響。

2.3 加標回收率的計算

采用1.2繪制好的校準曲線，根據錳礦石樣品中氧化鈣的含量稀釋一定的倍數后分別加入不同含量的氧化鈣標準溶液，進行氧化鈣的標準加入回收率的計算，結果見表3。

表3 加標回收率

實驗表明，氧化鈣的回收率在99.4%～106.6%。

2.4 空白試驗

本文所用試劑均為分析純，蒸餾水為購買的二級水（經過測20℃電導率為1.30μS/cm），氯化鍶也為購買的分析純藥品，但經過本人用重結晶法提純了一遍。采用1.3的分析步驟，與樣品同批次進行了空白實驗，并保持與樣品稀釋倍數一一對應，見表二的樣品空白欄，結果表明，樣品空白值不容忽略，同時必須考慮稀釋倍數的影響，考慮可能為試劑中引入的氧化鈣雜質，所以必須扣除空白的影響或者購買純度更高的試劑。

2.5 方法檢出限及測定下限

在儀器最佳條件下，對樣品空白溶液連續平行測定12次，以3倍標準偏差計算方法檢出限為0.0045%，以10倍標準偏差，計算方法測定下限為0.015%。

3 結語

采用原子吸收光譜法測定錳礦石中的氧化鈣，需稀釋一定的倍數盡量減小基體影響，盡量采用純度較高的藥品或者同批次以樣品空白校正，并用標準加入法對測定結果進行驗證，同時注意加標量的范圍需與樣品含量相當，實驗表明標準加入法測定的相對誤差在-0.45%～6.02%，結果符合要求。該方法在錳礦石中氧化鈣含量低、沒有相同基體的標準溶液時，更加準確、可靠。

1 孫淑媛，孫齡高，殷齊西，符斌.礦石及有色金屬分析手冊/北京礦冶研究總院分析室編.-北京：冶金工業出版社，2001.11.

2 巖石礦物分析.第2分冊，巖石、非金屬和黑色金屬礦石分析/《巖石礦物分析》編委會編著.4版.北京：地質出版社，2011.2（巖石礦物分析；2）

3 儀器分析/朱明華編.3版.北京：高等教育出版社，2000.