氢化物发生-原子荧光光谱法测定黄铜中的硒.pdf

第 4 1 卷 2 0 1 3年 8月 分析化学 ( F E N XI H UA X UE ) 来稿摘登 C h i n e s e J o u r n a l o f An a l y t i c a l C h e mi s t r y 第 8 期 1 2 9 11 2 9 2 DOI：1 0 3 7 2 4 S P J 1 0 96 2 0 1 3 3 0 0 2 9 氢化物发生- 原子荧光光谱法测定黄铜 中的硒 陆建平 “ 唐 琼 文辉忠 苏 苑 陆亚婷 唐燕葵 ( 广西大学化学化工学院 ， 环境学院 ， 南宁5 3 0 0 0 4 ) 1 引 言 铜精矿中通常会含有硒杂质， 其存在量直接影响电解铜的过程。成品黄铜中硒的含量对其性能有重要影响， 硒的含 量太高 ， 则降低了黄铜铸件的耐蚀性 、 强度、 硬度和切削性等 J 。近年来 ， 原子荧光光谱法测定硒 以其灵敏度高、 干扰少 等优点受到分析工作者的重视 J 。目前， 铜样及矿石样品中硒的测定多采用分离富集的方法 J ， 此方法虽然能基本上 消除基体对硒的严重干扰，但试样预处理步骤繁琐复杂 ， 分析时间长， 不利于快速分析。聚环氧琥珀酸( P o l y e p o x y S U e c i n i c a c i d ，P E S A) 不含 N和P， 是一种环境友好的水溶性聚合物。为测定黄铜中的硒含量， 本实验在前期用 P E S A掩蔽 锌基体测定锌锭中 A s 和 H g 的基础上， 以 P E S A为掩蔽剂， 原子荧光光谱法直接测定铜样中 s e ， 本方法简单 、 快速。 2实验 部分 2 1 仪器和试剂A F S - 2 2 0双道原子荧光仪( 北京科创海光仪器有限公司) ； 硒空心阴极灯( 有色金属研究总院) 。硒灯 电流： 8 0 m A。原子化器 高度： 8 m m。读数 时 间：1 3 0 S ； 延 时时间： 1 0 S ； 载气流量 ： 4 0 0 m L mi n ； 屏 蔽气流 量： 1 0 0 0 mL m i n 。测量方式： 标准曲线法； 读数方式： 峰面积。硒标准储备液： 1 0 0 0 m g L ( 国家标准物质中心) ； 聚环氧琥珀酸 ( P E S A) ： 5 0 g L ( 上海美净环保材料有限公司) 。H C 1 ， HN O 3 ， HC 1 0 均为分析纯 ， 水为二次去离子水。K B H ( 1 5 s L ) ： 称 取 1 5 g K B H 4 于 1 0 0 mL 0 5 N a O H溶液中， 现用现配。5 0 g L硫脲 ； 5 0 g L E D T A； 5 0 g L L 一 半胱氨酸盐酸盐溶液。 2 2 样品处理准确称取 1 0 g C u样品于 1 0 0 m L烧杯中， 加人 8 0 m L H N O 和 2 0 m L HC 1 0 L 6 J ， 在通 风橱 中于电炉上 低温加热， 至 N O 驱赶殆尽， 溶液变得清亮并伴有白烟时， 继 续加热至剩余体积约2 mL ， 冷却至室温。加人5 0 m L 6 to o L HC 1 ， 继续加热， 至溶液清亮并伴有 白烟， 冷却后用去离子水 定容至 1 0 0 mL 。此时溶液中 c u约为 0 1 g m L 。做平行样 和试剂空白。 3 结果与讨论 3 1 S e氢化物发生条 件的优 化( 1 ) 介 质酸度 的影 响 当 H C I 介质酸浓度为5 ， 氢化物发生效率最大， 之后随着酸度 加大， 荧光值逐渐降低， 趋于稳定性。因此， H C 1 介质酸浓度 选择 5 。( 2 ) 还原剂 K B H 浓度的影响 实验开始时， 随着 还原剂 K B H 浓 度的增大， 测得 的荧光值 也随之增大， 但 K B H 4 浓度大于 1 5 后 ， 荧光值呈下降趋势。因此实验选择 K B H 的最佳浓度为 1 5 。 3 2掩蔽剂 的选择( 1 ) 不同掩 蔽剂的掩 蔽效果 影响 由 于铜基体严重干扰 S e的测定， 故需加掩蔽剂 以消除此干扰。 在一系列 s e标准溶液中， 均加入 0 1 dE C u 2 干扰离子， 然后 分别加入相 同质量浓度 ( 0 1 g L ) 的 P E S A、 硫脲、 E D T A和 量 8 云 2 呈 图 1 不同掩蔽剂对铜掩蔽 的影 响 F i g 1 E ff e c t o f ma s k i n g a g e n t s o n t h e flu o r e s c e n c e i n t e n s i t y of s e l e n i u m i n the p r e s e n c e o f Cu A S e s t a n d a r d s o l u t i o n ( w it h o u t C u a n d ma s k i n g r e age n t ) ； BS e s t a n d ard s o l u ti o n + O 1 g L Cu ：CS e s t a n d a r d s o l u t i o n + O 1 s L C u “+ m ask i n g r e age n t( p o l y e p o r y s u e i n i c a c i d( P E S A) 0 1 g L ) ；D S e s t a n d a r d s o l u t i o n+ 0 1 g L C u + ma s k i n g r e a g e n t ( thi o rea 0 1吕 L) ；E S e s t and a r d s o l u t i o n+ O 1 g L C u + mask i n g r e age n t ( L e y s t e a m i n e H C 1 0 1 g L ) 半胱氨酸盐酸盐。由图 1 可知， 各种掩蔽剂的掩蔽效果有较大差异， 当以 P E S A为掩蔽剂时掩蔽效果最好。相对于其 它的掩蔽剂， P E S A价格低廉 ， 对环境友好。( 2 ) P E S A用量对铜掩蔽的影响保持 s e标准溶液浓度不变( 8 0 g L ) ， 加 入不同体积的 P E S A与未加 P E S A， 分别测定荧光值进行比较探讨掩蔽0 1 0 g C u溶液需要的P E S A体积。当加入 1 5 m L 2 0 1 3 - 0 1 - 1 0收稿 ； 2 0 1 3 -03 1 0接受 本文系国家 自 然科学基金( N 0 5 1 1 6 8 0 0 1 ) ， 广西大学实验室建设与实验教学改革项目( N o 2 0 1 2 0 3 1 9 ) 资助 E m a i l ： l j i anp i h o t ma i l C o m 1 2 9 2 分 析 化 学 第 4 1卷 P E S A时其荧光值基本与无铜的 P E S A的荧光值一致。结果表明，P E S A本身对 s e的测定无影响， 0 1 g C u样需要 1 5 m L P E S A即可完全掩蔽； 超过 1 5 mL时， 加入太多的P E S A， 造成了溶液粘度的改变， 降低了溶液的提升量。 3 3 共存离子干扰及消除黄铜样品中主要的金属除 c u之外 ， 还有 z n ， P b ， N i ， F e ， s n ， s e 等。实验表明， 当误差在 5 范围内， Z n ( 1 4 0 0 0倍) ， P b ( 6 0 0 0倍) ， N i ( 1 0 0 0 0倍) ， F e ( 1 2 0 0 0倍) ， S n ( 4 0 0 0倍 ) 无干扰。实际样品中这些干扰离子远小 于该浓 度。 3 4 线性范围、 检出限及精密度移取 5 0 0 g L硒标准工作液 0 5 0 ， 1 0 0 ， 2 0 0 ， 4 0 0， 6 0 0 ， 8 0 0 mL ， 分别于一组 5 0 mL容量瓶中， 加入 5 0 m L H C 1( 1 + 1 ) ， 1 5 m L P E S A( 5 O g L ) 掩蔽剂， 以水定容至 5 0 0 m L 。标准曲线方程 为 Y = 1 4 3 3 2 3 x + 9 1 7 3 6 。结果表明， s e在5 08 0 0 g L的范围内线性良好相关系数 r = 0 9 9 7 0 。连续测量空白溶液 1 1 次， 本方法的检出限为0 2 9 s L ( S N= 3 ) 。以检出限的 1 0 0倍浓度 ， 连续测定 1 1 次荧光值， 得到其精密度 R S D为2 4 。 3 5 样品测定及加标回收实验用本方法对不同黄铜样品进行测定 ， 同时对所选样品进行加标回收实验， 其加标回收 率在9 7 5 1 0 4 8 ( 表 1 ) 。实验采用电感耦合等离子体发射光谱法( I C P A E S ) 对比分析了样品中的 s e 含量， 两者结 果相符。结果表明， 采用聚环氧琥珀酸掩蔽基体， 无需进行分离富集 ， 氢化物发生原子荧光即可直接测定黄铜中的s e 。 表 1 样品测定及加标 回收结果( n= 5 ) T a b l e t A n a l y t i c a l r e s u l t s o f s a m p l e s a n d r e c 0 v e r i e s( n ：5 ) Re f e r e nc e s l Ma l e k i N ， S a f a v i A， D o r o o d m a n d M M T a l a n t a， 2 0 0 5 ， 6 6 ( 4 ) ： 8 5 8 8 6 2 2 C H E N D i a n G e n g ，Y U A N Y u - X i a ， WA N G Ha o Y i n g C h i n e s e J o u r n a l ofI n o r g a n i c A n a l y t ic a l C h e m i s t r y ， 2 0 1 2 ， 2 ( 2 ) ： 3 8 4 0 陈殿耿 ， 袁玉霞 ，王皓莹中国无机分析化学 ， 2 0 1 2， 2 ( 2 ) ： 3 8 4 0 3 Z HA N G X i a o ，L A N G C h u n Ya n ， I J A I C h e n H u a n ， Z HA N G A n Q i P h y s ic a l a n d C h e m ic a l T e s t， P a r t B， 2 0 1 1 ， 4 7： 8 2 3 - 8 2 5 张 晓 ， 郎春燕 ， 赖晨焕 ，张安琪理化检验一 化学分册， 2 0 1 1 ， 4 7 ：8 2 3 8 2 5 4 N I Yi n g R u i ， L I Z h o n g X i ， L I Ha i T a o ， Q I N J i n g ， Z H A N G S h e n g - J i e ， XU E Z h e n Y u ， Z HA N G Ya n Me t a l l u r g ic a l A n a ly s is ， 2 0 1 2 ， 3 2 ( 9 ) ： 2 6-2 9 倪迎瑞 ，李中玺，李海涛 ， 秦 靖 ， 张圣杰 ，薛振宇，张 燕 冶金分析 ， 2 0 1 2， 3 2( 9 ) ： 2 6 2 9 5 L U J i a n - P i n g ，T A N G Q i o n g ，T A N F a n g We i ，G E N G G u o X i n g ，T A N G Y a h K u i ，S H I J i a n R o n g C h i n e s e J o u r n a l o f S p e c t r o s c o p y L a b o r a t o ry， 2 0 1 2， 2 9 ( 6 )： 3 3 0 9 3 3 1 3 陆建平， 唐 琼， 谭芳维， 耿国兴， 唐艳葵， 石建荣 光谱实验室， 2 0 1 2 ， 2 9 ( 6 ) ： 3 3 0 9 3 3 1 3 6 HU A N G R u i T a o ，Z HU H o n g Y u 硒 a nd Mi ner a l A n a l y s is， 2 0 0 7， 2 6 ( 5 )： 4 2 3 - 4 2 4 黄睿涛 ，朱红玉岩矿测试 ， 2 0 0 7， 2 6 ( 5 )： 4 2 3 4 2 4 De t e r mi n a t i o n o f S e l e n i u m i n Br a s s by Hy dr i de Ge n e r a t i o n - At o mi c F l u o r e s c e n c e S p e c t r o me t r y L U J i an P i n g ， T A N G Q i o n g ， WE N H u i Z h o n g ，S U Yu a n ， L U Y a T i n g ， T A N G Y a n K u i 。 ( C o l l e g e of C h e m is t ry a n d C h e m i c a l E n g i nee r i n g ，C o l l e g e of E n v i r o n me n t S c i e n c e ，G u a n g x i U n i v e r s i t y ， N a n n i n g 5 3 0 0 0 4， C h i n a) Ab s t r a c t Af t e r d i s s o l v e d i n HNO3 - HC 1 04 a n d t h e c o p p e r ma t ri x wa s ma s k e d w i t h a n e w n o n t o x i c，p o l l u t i o n f r e e a n d e n v i r o n me n t f rie n d l y r e a g e n t p o l y e p o x y s u c c i n i c a c i d，t h e s e l e n i u m i n t h e b r a s s s a mp l e w a s d i r e c t l y d e t e r mi n e d w i t h o u t a n y s e p a r a t i o n p r o c e d u