靳立國徐紅娜
1.黑龍江省第一地質勘查院 黑龍江牡丹江 157011 2.牡丹江醫學院 黑龍江牡丹江 157011
原子吸收法測定化探樣品中的鈷、鎳
靳立國1徐紅娜2
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本文運用混合酸一次分解樣品、火焰原子吸收光譜法(FAAS)對化探樣品中鈷、鎳這兩鐘元素進行連續測定,取得了比較滿意的結果。
鈷;鎳;火焰原子吸收法
根據鈷鎳元素的含量及伴生元素情況及誤差要求等因素,目前仍在應用的測定方法有容量法、重量法、光度法、極譜法、原子吸收光譜法和等離子體發射光譜法等[1]。每種方法都有其適用的范圍和歷史應用背景,如今,最為常用的方法是火焰原子吸收光譜法[2,3],因方法簡便和適合測定微克級含量鎳和鈷,而常被用于礦石中低含量鎳鈷的測定。ICP-AES法因具有多元素同時分析的能力且檢出限低、動態范圍寬、準確度好、基體效應小,已在眾多領域獲得廣泛的應用[4]。此外王洪福等人以2,3,7-三羥基-9-水楊基熒光酮催化動力學光度法測定痕量Ni[5],石曉麗[6]以ICP-AES法測定稀土磁性材料中微量鉻、鎳和鈦,王學偉以ICP-OES法測定巖石礦物中鎳和鈷的方法[7]、崔東艷[8]對鐵礦石中鈷鎳的研究,陳立華火焰原子吸收光譜法測定緬甸紅土礦中的鎳鈷[9],李博用溴-甲醇提取-電感耦合等離子體原子發射光譜法測定紅土鎳礦還原產物中金屬鎳[10]、胡忠于濁點萃取-分光光度法測定粉煤灰中痕量Ni(Ⅱ)等[11]。
1.1 主要儀器及工作條件
1.WFX-120B型原子吸收光譜儀(北京瑞利分析儀器公司)

表1 元素的工作條件
2.A2004N電子分析天平(上海精密科學儀器有限公司)
3.DB-IV控溫電熱板(江蘇常州)
1.2.試劑
1.光譜純三氧化二鈷(北京化工廠),光譜純氧化鎳(北京化工廠),HCl(AR,北京化工廠),HNO3(AR,北京化工廠),硼酸(AR,北京化工廠),高氯酸(AR,北京化工廠),氫氟酸(GR北京化工廠)。
2.鈷標準儲備液(1.0000g/L):準確稱取1.4072g光譜純三氧化二鈷,置于100mL燒杯中,加(1+1)鹽酸40mL,蓋上表皿,加熱溶解,冷卻后移入到1000mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋到刻度,搖勻。
鎳標準儲備液(1.0000g/L):準確稱取1.2303g光譜純氧化鎳,置于100mL燒杯中,加(1+1)鹽酸40mL,蓋上表皿,加熱溶解,冷卻后移入到1000mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋到刻度,搖勻。
硝酸+硼酸混合液:稱取30g硼酸于150玻璃燒杯中,加50mL蒸餾水,加熱溶解后移入到1000mL朔料燒杯中,然后加入100mL硝酸,用蒸餾水定容到刻度,搖勻備用。
鈷工作液(0.1000g/L)
鎳工作液(0.1000g/L)
準確稱取0.2500±0.0003g試樣于100mL聚四氟乙烯坩堝中,用水潤濕后加入10mL氫氟酸,于通風櫥內的電熱板上低溫加熱,使樣品中的硅大部分揮發,加入20mL鹽酸,約30min左右,待蒸發至15mL左右時,加入5mL硝酸,加蓋后于電熱板上中溫加熱1h左右,開蓋,再加入10mL氫氟酸、1mL高氯酸,電熱板溫度控制在200℃,當有高氯酸白煙出現時,加蓋,使黑色有機碳化物分解。樣品如分解不完全,可再補加5mL硝酸、1mL高氯酸、5mL氫氟酸,重復以上消解過程。取下坩堝稍冷,加入5mL硝酸+硼酸混合液溫熱溶解可溶性殘渣,全量轉移至25mL容量瓶中,冷卻后用水稀釋至標線,搖勻。于表1的工作條件下,WFX-120B火焰原子吸收光譜儀上進行鈷、鎳的測定。
3.1 鈷標準曲線繪制及回歸方程
準確移取0.1000g/L鈷、鎳工作液0、0.1、0.3、0.5、0.8、1.0、2.0、3.0mL到100mL容量瓶中,加入5mL混合提取液,用蒸餾水稀釋到刻度,搖勻。按實驗方法在240.7nm和232.0nm波長處測出吸光度值A。A與Co、Ni濃度關系的回歸方程A=0.1247C+0.00198,相關系數R=0.99993,線性范圍是0~3μg/mL,A=0.14746C+0.001,相關系數R=0.99992,線性范圍是0~3μg/mL工作曲線如圖1所示。

3.2 檢出限
在優化的實驗條件下,按照實驗方法,平行測空白溶液12次,測量的結果如表2所示。根據

檢出限


表2 空白測定結果 單位(A)
根據表2可以算出鈷的檢出限為0.66μg/g;鎳的檢出限為1.5μg/ g。
3.3 樣品分析
選用一級標樣GBW03105a、GBW03106a、GBW03107a,稱取0.1000g,按照優化的實驗條件,平行測定6次,結果如下表

表3 樣品分析結果表
本法測定范圍寬,檢出限低,結果重現性好,能夠滿足地質化探樣品中鈷、鎳的分析要求。
[1]尹明,李家熙.巖石礦物分析(第四版)第三分冊[M].北京:地質出版社,2011: 90-133
[2]GB/T15923-1995.鎳礦石化學分析方法火焰原子吸收法測定鎳量[S].北京:中國標準出版社, 1995
[3]種黎波,刑天海.高含量鎳的原子吸收分光光度法測定[J].吉化科技,1996,3:54-57
[4]邱德仁.原子光譜分析[M].上海:復旦大學出版社,2002: 210-219
[5]王洪福等.2,3,7三羥基9水楊基熒光酮催化動力學光度法測定痕量Ni[J].分析試驗室,2011,30(5):73-76
[6]石曉麗.ICP-AES法測定稀土磁性材料中微量鉻、鎳和鈦[J].計測技術, 2010, 19(6): 51-54
[7]王學偉等.ICP-OES法測定巖石礦物中鎳和鈷的方法改進[J].云南地質,2011,30(2): 200-203
[8]崔東艷等.光度法測定鐵礦石中鈷、鎳[J].山東冶金,2010, 32(6): 39-42
[9]陳立華等.火焰原子吸收光譜法測定緬甸紅土礦中的鎳鈷[J].有色礦冶,2011,27(3): 99-102
[10]李博等.溴-甲醇提取-電感耦合等離子體原子發射光譜法測定紅土鎳礦還原產物中金屬鎳[J].冶金分析,2011,31(11):34-37
[11]胡忠于等.濁點萃取-分光光度法測定粉煤灰中痕量Ni(Ⅱ)[J].分析試驗室期分析試驗,2011,30(12):78-80