分享：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法 測定輝鉬礦中錸的含量

錸是一種稀有難熔金屬，不僅具有良好的塑性、機械性和抗蠕變性能，還具有良好的耐磨損、抗腐蝕性能，對除氧氣之外的大部分燃氣能保持比較好的化學惰性。錸及其合金被廣泛應用于航空航天、電子工業(yè)、石油化工等領域。

錸屬于高度分散元素，在地殼中平均質(zhì)量分數(shù)為１×１０－７％，主要賦存于輝鉬礦、銅鉬礦中，在自然界中尚未發(fā)現(xiàn)含錸的獨立礦物［１］。輝鉬礦是鉬的二硫化物，錸含量最高可達０．X％，是提煉錸的重要資源［２］。

準確測定輝鉬礦中錸含量，對輝鉬礦的綜合利用意義重大。目前對于錸的分析方法眾多［３５］，主要有催化極譜法［６］、比色法［７１０］、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ＩＣＰＡＥＳ）［１１１５］、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ＩＣＰＭＳ）［１６１９］、Ｘ 射線熒光光譜法［２０］。ＩＣＰＡＥＳ測定分析快速，對大多數(shù)元素測定結果穩(wěn)定可靠［１３］，并且已成功應用于一些樣品中錸的測定［４５］。輝鉬礦中錸含量較低，本工作通過稱取較多樣品與氧化鈣、高錳酸鉀伴熔，用沸水提取、過濾，對濾液進行濃縮、酸化，采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法快速、準確地測定輝鉬礦中錸的含量。

試驗部分

１．１ 儀器與試劑

ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒＩＲＩＳＩｎｔｒｅｐｉｄＩＩｘｓｐ型全譜直讀等離子體原子發(fā)射光譜儀。錸標準溶液：稱取高錸酸鉀１．９２８７ｇ溶于水中，加入硝酸５ｍＬ，用水定容至１Ｌ容量瓶中，配制成１．００００ｇ·Ｌ－１錸標準儲備溶液，分取稀釋成１００．０ｍｇ·Ｌ－１的錸標準溶液。所用試劑均為分析純；試驗用水為二次蒸餾水。

１．２ 儀器工作條件

功率１１５１Ｗ；載氣為氬氣，流量１Ｌ·ｍｉｎ－１；霧化氣壓力１７２ｋＰａ；輔助氣流量１．０Ｌ·ｍｉｎ－１，冷卻氣流量１４Ｌ·ｍｉｎ－１；溶液提升量１．４８ｍＬ·ｍｉｎ－１；樣品清洗時間３５ｓ，積分時間５ｓ；垂直觀測；分析譜線為Ｒｅ１９７．３１２ｎｍ。

１．３ 試驗方法

稱取試樣０．５０００～１．００００ｇ置于瓷坩堝中，加氧化鈣１．５ｇ、高錳酸鉀０．５ｇ，攪勻，再覆蓋氧化

鈣０．３ｇ，置于高溫爐中，于６５０℃熔融２０～３０ｍｉｎ后，取出、冷卻。將坩堝置于２５０ ｍＬ 燒杯中，加

３０ｍＬ沸水浸?。ㄓ凶仙邇r錳存在時滴加數(shù)滴乙醇還原），取出坩堝，微沸數(shù)分鐘。冷卻后，過濾至５０ｍＬ燒杯中，將燒杯置于電熱板加熱濃縮濾液至小體積，加鹽酸２ｍＬ酸化，將濾液稀釋至１０ｍＬ比色管，按儀器工作條件進行測定。

２ 結果與討論

２．１ 元素分析譜線的選擇

ＩＣＰＡＥＳ測定錸有多條譜線，按靈敏度高、干擾少和無重疊的原則選擇分析譜線，試驗選擇錸分析譜線為 Ｒｅ１９７．３１２ｎｍ。結果表明：當樣品溶液中錸的質(zhì)量濃度在０．１ｍｇ·Ｌ－１以上時，殘留基體元素不干擾錸的測定。錸標準溶液和輝鉬礦樣品溶液測得的光譜圖見圖１。

圖１ 錸標準溶液和樣品溶液的分析譜圖

Ｆｉｇ．１ ＡｎａｌｙｔｉｃａｌｓｐｅｃｔｒａｏｆＲｅｓｔａｎｄａｒｄａｎｄｓａｍｐｌｅｓｏｌｕｔｉｏｎ

２．２ 樣品前處理及基體干擾

    試驗采用氧化鈣高錳酸鉀伴熔法分解樣品，ＩＣＰＡＥＳ測定樣品中的錸。樣品經(jīng)氧化鈣高錳酸鉀于６５０℃伴熔２０～３０ｍｉｎ，樣品中的錸被氧化成高錸酸根，經(jīng)熱水微沸提取，高錸酸根進入溶液，過濾后與大部分礦物基體分離。溶液經(jīng)濃縮酸化后稀釋至１０ｍＬ比色管，待測。

由于輝鉬礦本身具有很強的還原性，加入高錳酸鉀可以增強熔劑的氧化性，盡可能將礦物中的錸氧化完全，提高回收率；高錳酸鉀還可以降低氧化鈣的用量，從而使下一步提取熱水用量降低，易定容于小體積，并且減少了氧化鈣對濾液基體的影響。

輝鉬礦中大部分鉬，脈石中的硅、鐵，長石中的鈣，熔劑氧化鈣等基體元素經(jīng)過濾與錸分離，溶液中僅含有少量的易被浸取的堿金屬陽離子、高錳酸根離子。待測溶液雜質(zhì)含量少，溶液清亮，測定干擾較少，可直接上機測試。

２．３ 氧化鈣及高錳酸鉀的用量

    輝鉬礦主要成分為二硫化鉬，還含有一些脈石、長石等礦物。其中，二硫化鉬本身會消耗一定量的氧化鈣和高錳酸鉀，其他礦物消耗極少量的氧化鈣和高錳酸鉀。

試驗分別稱取輝鉬礦樣品１．００００ｇ共８份置于８個瓷坩堝中，依次加入０．５，１．０，１．５，２．０，２．５，３．０，３．５，４．０ｇ氧化鈣，攪拌均勻后置于６５０ ℃高溫爐中熔融３０ｍｉｎ。結果表明：當氧化鈣的用量為０．５，１．０，１．５，２．０，２．５ｇ時，樣品測定結果明顯偏低；當氧化鈣的用量為３．０，３．５，４．０ｇ時，樣品測定結果基本一致。

試驗分別稱取輝鉬礦樣品１．００００ｇ共５份置于５個瓷坩堝中，依次加入０．１，０．３，０．５，０．７，０．９ｇ高錳酸鉀，分別加入氧化鈣２．０ｇ，攪拌均勻后置于６５０℃高溫爐中熔融３０ｍｉｎ。結果表明：當高錳酸

鉀的用量為０．３ｇ以上時，樣品測定結果基本一致。

為了進一步降低氧化鈣用量，按上述流程，加入１．５ｇ氧化鈣、０．５ｇ高錳酸鉀，結果發(fā)現(xiàn)：國家標準物質(zhì)（ＧＢＷ０７２８５、ＧＢＷ０７１４４）測定值與認定值基本一致，見表１。試驗選取氧化鈣１．５ｇ、高錳酸鉀０．５ｇ。

２．４ 標準曲線及檢出限

    于１００ｍＬ容量瓶中分別加入１００ｍｇ·Ｌ－１錸標準溶液０，０．２，０．８，２，４，１０，２０ｍＬ，鹽酸４ｍＬ，用水定容，配制成質(zhì)量濃度為０，０．２，０．８，２，４，１０，

２０ｍｇ·Ｌ－１錸標準溶液系列，按儀器工作條件進行測定，并繪制標準曲線。結果表明：錸的質(zhì)量濃度在０．０５～２０ｍｇ·Ｌ－１內(nèi)與發(fā)射強度呈線性關系，線性回歸方程為犐＝３．６９５ρ＋０．５７４１，相關系數(shù)為０．９９９８。重復測定空白溶液１１次，?。潮稑藴势钏鶎馁|(zhì)量濃度為檢出限，錸的檢出限（３狊）為０．００８ｍｇ·Ｌ－１。

２．５ 樣品分析和精密度試驗

    按試驗方法對鉬礦石國家一級標準物質(zhì)（ＧＢＷ０７２８５、ＧＢＷ０７１４４）及兩個含錸量不同的輝鉬礦樣品平行測定６次，測定值及其相對標準偏差（ＲＳＤ）見表１。

２．６ 回收試驗

    按試驗方法對樣品進行加標回收試驗，其結果見表２。

    本工作建立了氧化鈣高錳酸鉀伴熔，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定輝鉬礦中錸含量的分析方法。該方法減少了熔劑用量，降低了熔劑造成的雜質(zhì)干擾，并且使待測元素與樣品基體元素分離，避免了基體元素的干擾。方法過程簡便，靈敏度高，結果準確穩(wěn)定，為快速測定輝鉬礦中的錸提供了方便。

（文章來源：材料與測試網(wǎng)）