鈉、鉀離子標(biāo)準(zhǔn)溶液配制技術(shù)分析

沈亞琴，何碧蓉

（新疆中力勘察設(shè)計(jì)研究院（有限公司），新疆 烏魯木齊 830092）

火焰光度計(jì)是一種鈉、鉀離子的專屬檢測儀器，較“差減法”更加準(zhǔn)確，較“原子吸收光譜法”更加經(jīng)濟(jì)，具有結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，能廣泛運(yùn)用于工作實(shí)踐。由于火焰光度計(jì)是一種基于發(fā)射光譜的分析儀器，通常使用液化氣為燃料，火焰溫度能量激發(fā)被測原子的數(shù)量有限，在測試過程中，高濃度鈉、鉀離子容易產(chǎn)生自吸、自蝕現(xiàn)象，吸光度不隨待測元素濃度的增加而保持線性增加，即會(huì)出現(xiàn)“自吸收干擾”又稱“吸光度衰減”的現(xiàn)象[1-2]。因此，在標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測溶液進(jìn)樣時(shí)，通常采用低濃度樣品，從而需要準(zhǔn)確配制低濃度范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在經(jīng)過多次嘗試后，進(jìn)行方法總結(jié)和改進(jìn)，所配制標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線圖的相關(guān)系數(shù)不小于0.995[3]，待測樣品相對(duì)誤差均小于15%[4]，滿足使用要求。

1 儀器設(shè)備及試劑

（1）火焰光度計(jì)（6400A）。K+：檢測線≤0.004mmol/L；Na+：檢測線≤0.008mmol/L。分析天平的分度值為0.0001g。

（2）火焰光度計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)按GBW（E）130109，采用1% HCl溶液，中國計(jì)量科學(xué)研究院。氯化鈉：光譜純，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；氯化鉀：光譜純，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；鹽酸：分析純，永飛化工廠。

2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制及注意事項(xiàng)

2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液基體選擇

火焰光度計(jì)測定鈉、鉀離子含量時(shí)，由于酸對(duì)吸光度影響的大小關(guān)系為H2SO4＞HCl＞HNO3，其中H2SO4產(chǎn)生的基體效應(yīng)干擾最顯著，因此必須消除由于標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品待測液間基體不一致所產(chǎn)生的基體干擾效應(yīng)，減小試驗(yàn)誤差，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性[2,5]。實(shí)驗(yàn)室購買的鈉、鉀離子標(biāo)準(zhǔn)溶液基體為1% HCl，故選用1% HCl溶液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制基體。

2.2 容量瓶體積修正

容量瓶規(guī)格為50mL，全部經(jīng)資質(zhì)單位校準(zhǔn)合格，但是用于標(biāo)準(zhǔn)溶液配制時(shí)其體積誤差會(huì)比較顯著的影響標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)，故以萬分之一分析天平為基準(zhǔn)進(jìn)行體積修正。步驟：（1）洗凈容量瓶，晾干，檢查并配套瓶塞，按流水編號(hào)進(jìn)行區(qū)分，放置于干燥器內(nèi)24h；（2）用分析天平精確稱量容量瓶的質(zhì)量m0，精確至0.0001g；（3）采用蒸餾水對(duì)容量瓶進(jìn)行準(zhǔn)確定容，擦拭干凈外壁及瓶口水漬，準(zhǔn)確稱量容量瓶及蒸餾水的質(zhì)量m1，精確至0.0001g；（4）蒸餾水（20℃）的密度取0.9982g/mL，校準(zhǔn)體積V=（m1-m0）/ρ，標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作濃度表如表1所示。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作濃度表

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

嚴(yán)格按照規(guī)范要求稱取光譜純氯化鈉、氯化鉀（按實(shí)際稱量值計(jì)算，精確至0.0001g）[6]，此次稱取量分別為0.2549g、0.1927g，配制標(biāo)準(zhǔn)溶液母液K+（101.06mg/L），Na+（100.27mg/L），再準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液母液配制不同濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

3 火焰光度計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及配制標(biāo)準(zhǔn)溶液比對(duì)

嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求和實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)程預(yù)熱及調(diào)試火焰光度計(jì)，火焰光度計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（NCRM）及配制標(biāo)準(zhǔn)（PZBZ）溶液分別從空白參照、低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液至高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液依次進(jìn)樣，并記錄吸光度值，平行測定次數(shù)不少于兩次，結(jié)果取吸光度平均值。

（1）火焰光度計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)樣生成的Na+、K+工作曲線圖如圖1～圖2所示，Na+的濃度范圍為0.004～0.200mmol/L，工作曲線相關(guān)系數(shù)為R2=0.9997＞0.995，曲線符合使用要求；K+的濃度范圍為0.004～1.00mmol/L，工作曲線相關(guān)系數(shù)為R2=0.9982＞0.995，曲線有效。

（2）實(shí)驗(yàn)室配制標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣生成的Na+、K+工作曲線圖如圖3、圖4所示，濃度范圍為1.01～24.32mg/L，Na+、K+工作曲線的相關(guān)系數(shù)分別為0.9993、0.9979，略次于火焰光度計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所繪制的工作曲線的相關(guān)系數(shù)，但是均大于0.995，滿足使用要求。

4 分析待測溶液

圖1 NCRM制作Na+標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線圖

圖2 NCRM制作K+標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線圖

圖3 PZBZ繪制Na+標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線圖

圖4 PZBZ繪制K+標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線圖

圖5 待測液中Na+相對(duì)誤差散點(diǎn)圖

圖6 待測液中K+相對(duì)誤差散點(diǎn)圖

待測液中Na+、K+相對(duì)誤差散點(diǎn)圖如圖5、圖6所示，用實(shí)驗(yàn)室配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制的曲線圖分析15組待測溶液，與用國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的工作曲線圖分析結(jié)果相比，Na+、K+濃度的相對(duì)誤差為0.3%～13.0%，均小于允許誤差線（小于15%），測量結(jié)果有效。

5 結(jié)束語

通過容量瓶體積校準(zhǔn)能幫助研究人員繪制線性相關(guān)系數(shù)的工作曲線圖，在土壤易溶鹽的分析試驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液并繪制工作曲線圖，可以采用火焰光度計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行校核和質(zhì)量控制。因此，實(shí)驗(yàn)室有效配制鈉、鉀離子標(biāo)準(zhǔn)溶液可以輔助火焰光度計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用，能減少部分使用量和經(jīng)濟(jì)成本。