原子熒光光譜法測定錫精礦中汞

陳殿耿

(1 北京礦冶研究總院，北京 102628;2 金屬礦產資源評價與分析檢測北京市重點實驗室，北京 102628)

原子熒光光譜法測定錫精礦中汞

陳殿耿1,2

(1 北京礦冶研究總院，北京 102628;2 金屬礦產資源評價與分析檢測北京市重點實驗室，北京 102628)

建立了原子熒光光譜法測定錫精礦中汞的分析方法。試樣經王水(1+1)溶解，以鹽酸(5%)為載流，氯化亞錫(200 g/L)溶液為還原劑，用原子熒光光譜法測定樣品中的汞。考察了測定的最佳條件、錫及共存元素對測定的影響。方法相對標準偏差為5.9%～6.3%，與冷原子吸收光譜法對比結果令人滿意。方法的準確度和精密度均能滿足分析需要，具有較強的實用性。

錫精礦；原子熒光光譜法；汞

0 前言

錫精礦中的汞是有害元素，影響環境和人身安全，國家強制性標準[1]對其加以限制，規定錫精礦中汞含量不得大于0.05%。汞的測定通常采用分光光度法[2]、冷原子吸收光譜法[3-4]、電感耦合等離子體原子發射光譜法[5]和原子熒光光譜法[6-7]。其中原子熒光光譜法以其儀器簡單、靈敏度高的優點受到分析工作者的重視，得到廣泛應用[8]。本文對原子熒光光譜法測定錫精礦中汞進行了研究。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

PF6-3原子熒光光譜儀(北京普析通用儀器公司)，汞空心陰極燈。

鹽酸(GR)、硝酸(GR)，實驗用水為二次去離子水。

汞標準儲備溶液(1 000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心)。

汞標準溶液(100 ng/mL)：由汞標準儲備溶液逐級稀釋得到。

氯化亞錫溶液(200 g/L)：稱取20 g氯化亞錫(SnCl2·2H2O)于200 mL燒杯中，加入20 mL鹽酸，微熱，待溶液清亮后，加入80 mL水，混勻。

硼氫化鉀溶液(5 g/L)：稱取5.00 g硼氫化鉀溶于1 000 mL氫氧化鉀溶液(5 g/L)中，搖勻，用時現配。

1.2 實驗方法

稱取0.100 0 g樣品于100 mL燒杯中，加入10 mL稀王水(1+1)，蓋上表皿，置于沸水浴上加熱分解30 min，取下用水吹洗表皿及杯壁，冷卻。將試液移入100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。分取適量試液于100 mL容量瓶中，加入5 mL鹽酸，用水稀釋至刻度，混勻。按選定的儀器工作條件進行測定。隨同樣品做空白實驗。

2 結果與討論

2.1 儀器工作條件的選擇

選擇儀器最佳工作條件為：負高壓280 V，燈電流為26 mA，原子化溫度為0 ℃(實際為室溫)，載氣流量為300 mL/min，屏蔽氣流量為600 mL/min。

2.2 還原劑的選擇

目前原子熒光光譜法測定汞的還原劑有兩種，即硼氫化鉀和氯化亞錫，其中硼氫化鉀應用較多。實驗了兩種還原劑下基體錫對汞的影響。分別以硼氫化鉀(5 g/L)和氯化亞錫溶液(200 g/L)作為還原劑，研究了錫(2 000 μg/mL)對汞(2.00 ng/mL)測定的影響，結果見表1。

表1 還原劑的對比與選擇Table 1 Comparison and selection of the reducing agent /(ng·mL-1)

由表1可知，以硼氫化鉀作為還原劑，錫精礦中基體錫對汞的測定有明顯的干擾，而以氯化亞錫為還原劑，基本可以消除基體錫對汞的干擾，因此實驗選擇氯化亞錫作為還原劑。

2.3 氯化亞錫濃度的選擇

研究了以濃度50、100、150、200、300 g/L的氯化亞錫作為還原劑，對汞(2.00 ng/mL)熒光強度的影響見表2。實驗表明，汞的熒光強度隨氯化亞錫濃度增加而增強，當氯化亞錫濃度為200 g/L時，汞的熒光強度大且穩定。因此實驗選擇200 g/L的氯化亞錫為還原劑。

表2 氯化亞錫濃度對汞的熒光強度的影響Table 2 Effect of stannous chloride on the fluorescence intensity of mercury

2.4 溶液酸濃度的選擇

實驗了體積分數為2%、5%、10%、15%和20%的鹽酸和稀王水對汞(2 ng/mL)熒光強度的影響。實驗表明，在濃度相當的鹽酸和王水中，汞的熒光強度基本相同(見表3)。鹽酸濃度為5%時熒光強度最大。因此實驗選擇鹽酸(5%)作為測定溶液酸濃度。

表3 酸濃度對汞的熒光強度的影響Table 3 Effect of acidity on the fluorescence intensity of mercury

2.5 載流酸濃度的選擇

實驗了鹽酸載流在1%～10%變化時對汞熒光強度的影響。載流酸度的變化對汞基本無影響。在滿足測定的條件下，應盡量使載流與待測溶液酸濃度保持一致。因此選擇鹽酸(5%)作為載流。

2.6 共存元素對汞測定的影響

考察了錫精礦中常見共存元素錫、砷、銻、鉍 鋅、鐵、銅、鉛、鋁、鎳、鉻、銀等對汞(2 ng/mL)測定的影響，見表4。實驗表明，以上共存元素對汞的測定結果沒有影響。

表4 共存元素對汞含量的影響Table 4 Effect of coexistence elements on the concentrations of mercury

2.7 工作曲線繪制

分別移取0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50mL汞標準溶液于100 mL容量瓶中，加入5 mL鹽酸，用水稀釋至刻度，混勻。在原子熒光光譜儀上測定汞(C)的熒光強度(IHg)，并繪制工作曲線。結果表明，Hg在0～2.5ng/mL之間線性關系良好,IHg=1 011.548C+8.288，線性相關系數0.999 5。測定空白溶液熒光強度11次，以3倍標準偏差除以工作曲線斜率計算出Hg的檢出限為0.003ng/mL。

2.8 樣品測定

用原子熒光光譜法對3個錫精礦樣品進行了測定，結果見表5，測定的相對標準偏差為5.9%～6.3%。

2.9 方法準確度實驗

將原子熒光光譜方法的測定結果與常用的冷原子吸收光譜方法測定結果進行了對比，結果見表6，兩種方法測定結果基本一致。

表5 樣品測定結果Table 5 Determination results of mercury in samples /%

表6 方法比對結果Table 6 Comparison of determination results with different methods (n=9) /%

3 結語

考察了影響原子熒光光譜法測定錫精礦中汞的各項因素，對還原劑的對比選擇及濃度、測定溶液酸濃度、載流酸濃度、共存元素對汞測定的影響進行了研究。方法相對標準偏差為5.9 %～6.3 %，與冷原子吸收光譜法對比結果基本一致。方法的準確度和精密度均滿足需要，具有較強的實用性。

[1] 中國國家標準化管理委員會.GB 20424—2006 重金屬精礦產品中有害元素的限量規范[S].北京:中國標準出版社,2006.

[2] 北京礦冶研究總院測試研究所編. 礦石及有色金屬手冊[M].北京:冶金工業出版社,1990:91-92.

[3] 中國國家標準化管理委員會.GB/T 1819.17—2006 錫精礦化學分析方法[S].北京:中國標準出版社,2006.

[4] 李杏英,劉天平,黃玲.冷原子吸收光譜法測定飼料添加劑硫酸錳中的汞[J].中國無機分析化學(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2014,4(1):15-17.

[5] 鐘志光,翟翠萍,李承,等.電感耦合等離子體原子發射光譜法測定鉛錫合金焊料中鉛鎘鉻和汞[J].理化檢驗:化學分冊(PhysicalTestingandChemicalAnalysisPartB:ChemicalAnalysis),2007,43(6):491-493.

[6] 張錦茂,張勤.冷原子無色散原子熒光法測定地球化學樣品中的微量汞[J].巖礦測試(RockandMineralAnalysis),1986,5(1):37-41.

[7] 張洪文,張永輝,韓康琴,等.多道全自動原子熒光光譜法測定土壤中的砷和汞[J].中國無機分析化學(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2014,4(1):18-21.

[8] 陳殿耿,袁玉霞,王皓瑩. 氫化物發生-原子熒光光譜法(HG-AFS)測定特硬鉛合金中硒和碲[J].中國無機分析化學(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2012,2(2):38-40.

Determination of Mercury in Tin Concentrates byAtomic Fluorescence Spectrometry

CHEN Diangeng1,2

(1.BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing102628,China；2.BeijingKeyLaboratoryforEvaluationandTestingofMetallicMineralResources,Beijing102628,China)

A method has been established for the determination of mercury in tin concentrates by atomic fluorescence spectrometry. The sample was dissolved in aqua regia (1+1), and the fluorescence intensity of mercury was measured by atomic fluorescence spectrometry using a hydrochloric acid (5%) as the carrier liquid and a 200 g/L stannous chloride as the reducing agent. The experimental conditions, the effect of tin and the coexistent elements on the determination of mercury were investigated. The relative standard deviation (RSD) was between 5.9% and 6.3%. The results were consistent with those obtained by cold atomic absorption spectrometry. The accuracy and precision of the method can meet the actual demands.

tin concentrates; atomic fluorescence spectrometry; mercury

2015-01-03

2016-03-07

國家標準制修訂項目(20132146-T-610);北京市科技創新基地培育與發展專項(Z151100001615044)資助

陳殿耿，男，高級工程師，主要從事有色金屬礦石及產品分析檢測研究。E-mail:cdg1980@163.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2016.02.003

O657.31；TH744.16

A

2095-1035(2016)02-0009-03