劉 靜
(甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院,甘肅 酒泉 735000)
白云巖,是一種沉積碳酸鹽巖,主要由白云石組成,常混入石英,長石,方解石和粘土礦物。白云石一般含CaO30.41%MgO21.86%。白云巖廣泛用于建材,陶瓷,焊接,橡膠,造紙,塑料等工業中,另外,在農業,環保,節能,藥用以及保健等領域也得到了應用。
白云巖在冶金工業中主要用做熔劑,耐火材料,提煉金屬鎂和鎂化物。經典的測試白云巖中的CaO和MgO是用EDTA滴定出鈣鎂的和量,再滴定出CaO的量,兩者相減得出MgO的含量。因此,經典法手續繁雜,且滴定終點不容易誤判,而ICP-AES測試靈敏度高,準確性好,線性范圍寬,可多元素測定,譜線的選擇范圍廣,用其測定白云巖中的鈣鎂,可提高檢測效率,且檢測結果穩定可靠。
國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供的鈣、鎂元素液體標準樣品(1000 mg/L);高純水;鹽酸,硝酸,高氯酸,氫氟酸(均為優級純)。
美國PE公司生產的型號的Optima 7000DV的電感耦合等離子體發射光譜儀;高級純氬氣(純度≥99.99%。);分析天平;
在功率為1300w,等離子體冷卻氣流量15L/min,輔助氣流量為0.2L/min,霧化器流量為0.75L/min的實驗條件下,以Ca317.933nm,Mg285.213nm作為分析譜線
(詳見表1)
準確稱取試樣0.1000g于聚四氟乙烯坩堝中,用少量水潤濕,加入2ml鹽酸,2ml硝酸,至于溫控電熱板上110℃加熱1h,再加入1ml氫氟酸和1ml高氯酸,110℃加熱2h,后升溫至130℃加熱2h,升溫至250℃至高氯酸煙冒盡。取下冷卻,加入2ml鹽酸溶解鹽類,移至100ml容量瓶中,定容至刻度,搖勻靜置過夜,待測。

表1 ICP-OES各項工作參數
按照實驗方法,對甘肅省地礦局自制標準物質15-1進行消解,并按上述儀器條件測試定,并與經典方法滴定CaO,MgO的結果進行比較,如下表2。

表2 兩種方法對15-1測定結果比較
從表2中可以計算出,ICP-AES測定CaO和MgO的精密度分別是0.95%和0.65%,經典法滴定的CaO和MgO的精密度分別是0.76%和0.42%。而標準物質15-1氧化鈣氧化鎂的保證值分別為20.9%和31.0%。由此可以判斷該方法的準確性。
在表1儀器條件下,對空白連續測定11次,求其三倍的標準偏差,得到該方法中,CaO和MgO的檢出限分別為3.89%和3.45%。
由于經典法滴定,是先滴定氧化鈣和氧化鎂和量,再滴定出氧化鈣的量,兩者相減得到氧化鎂的含量,所以手續繁雜,分析時間較長,而相比較,ICP-AES測定氧化鈣氧化鎂的含量可同時測出,故有明顯的時間優勢。
此法測定白云巖中的鈣鎂,和經典法比同樣具有準確性,且分析大批量樣品時,能較明顯的省時省力。故選擇此法更優于經典法。