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氢化物发生原子荧光光谱法测定土壤中的锡

2023-09-09 来源:爱问旅游网
第26卷第4期 2012年8月 资源环境与工程 氢化物发生原子荧光光谱法测定土壤中的锡 唐兴敏,贾正勋,彭 望,吴 俊,赵志飞,方金东 (湖北省地质实验研究所,湖北武汉430034) 摘要:研究氢化物发生原子荧光光谱法测定土壤样品中的锡,对锡的氢化物发生条件进行详细的实验, 确定了锡最优氢化物发生条件;对仪器参数进行了条件实验,选择了最佳仪器工作条件。用土壤国家一级 标准物质对分析方法准确度进行了检验,结果准确可靠,满足规范要求,分析方法精密度(RSD)为 5.2%,分析方法检出限达到0.11 g/g。 关键词:土壤;锡;原子荧光光谱法 中图分类号:0657.31 文献标识码:B 文章编号:1671—1211(2012)04—0412—03 0 引言 多目标区域地球化学调查样品以土壤为主,锡是 其中分析检测的元素之一,现在地质实验室土壤中锡 的分析一般以发射光谱法为主_1。J,但土壤中锡含量 较低,交流电极发射光谱方法精度不太好,锡的分析质 量的改进和提高一直是多目标样品分析和研究的难 题。在钢铁、冶金、食品领域运用石墨炉原子吸收、氢 化物发生原子荧光光谱法测定锡的研究也有报 道 4 』,相对而言氢化物发生原子荧光光谱法具有灵 敏度高、干扰易消除、分析速度快等优点。本文运用氢 化物发生原子荧光光谱法对土壤中锡的测定进行了研 表1仪器工作条件 Table 1 Working condition of instrument 仪器条件 负高压 灯电流 参数 原子化器高度 载气流量 屏蔽气流量 溶解于1 000 mL含有4 g KOH的蒸馏水中,现用 现配。 (3)硫脲一抗坏血酸溶液50 g/L。称取50 g硫脲 溶于1 000 mL蒸馏水中,全部溶解后,加入50 g抗坏 究,对样品前处理方法、氢化物发生条件、仪器分析参 数方面进行了实验,建立了土壤中氢化物发生原子荧 光光谱法测定锡的分析方法,检出限、精密度、准确度 等技术指标都优于现有分析方法,可运用于多目标样 品中锡元素的分析测定。 血酸溶解澄清。现用现配。 (4)盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、酒石酸均为分析纯; 实验用水均为二次去离子水。 1.3样品处理 一~ l 实验部分 1.1仪器及工作条件 称取0.200 g样品于聚四氟乙烯坩埚中,加水润 湿,加入3 mL盐酸、2 mL硝酸、1 mL高氯酸、3 mL氢 氟酸;温控电热板上加热分解,冒烟赶尽氢氟酸,蒸至 近干时,加入5 mL盐酸(1+4)和酒石酸(1+9)的混 原子荧光光谱仪:AFS一820北京吉天仪器有限公 司;锡空气阴极灯:北京有色金属研究总院生产;仪器 工作条件见表1。 1.2试剂 合溶液提取,定容至25 mL试管中,溶液澄清后测量。 2结果与讨论 2.1不同酸介质的影响 (1)锡标准储备液:100 g/mL。(购于国家有色 金属及电子材料分析测试中心)此溶液逐级稀释为分 析用标准溶液。 锡在酸性溶液中形成氢化物的酸度范围很窄,比 较了在不同酸介质和酸度下的锡标准溶液的荧光强度 (2)硼氢化钾溶液35 g/L。称取35 g硼氢化钾 值。40 ng/mL锡标准分别在0.5%,1%,1.5%,2%, 收稿日期:2012—04—20;改回日期:2012—05—03 作者简介:唐兴敏(1982一),女,工程师,环境科学专业,从事地球化学样品分析测试和研究工作。E—mail:txm@live.tom 第4期 唐兴敏等:氢化物发生原子荧光光谱法测定土壤中的锡 Table 2 Tin fluorescene intensity in different acid medium 413 2.5%,3%,5%硫酸介质中,40 ng/mL锡标准溶液分 别在1%,3%,5%,6%,8%,10%,15%盐酸介质中,共 14份溶液,测量溶液荧光强度值,见图1。从图中可以 看出锡氢化物发生的范围很窄,需在[H ]<3%时进 行;H 浓度是影响锡氢化物发生的主要因素,不同酸 介质的影响相对较弱。 图 不同酸浓度下锡的荧光强度值(IF) Fig.1 Tin fluorescene intensity in different acid concentration 锡在强酸中氢化物发生酸度很窄,且容易水解,溶 液中加入弱酸不但可以使锡稳定存在,还可以使锡氢 化物发生的酸度范围显著变宽,实验研究了不同盐酸 浓度下加和不加酒石酸,锡的原子荧光强度值的变化。 在盐酸浓度分别为1%,1.5%,2%,2.5%,3%,4%, 6%的20 ng/mL锡溶液加入酒石酸和不加入酒石酸两 套共14份溶液分别测定荧光强度,见图2。可以看出 加入酒石酸后大大扩大了锡的氢化物发生酸度范围。  }550 卜{阜 ;妊专 l ’}  _ |i ・  。 400 —、 +没有加酒石酸 { 糕弑2 5O } ;’; ’ } 雕一 +加入酒石酸 ㈠ ~ r 0 1 2 3 4 5 6 7 盐酸,% 图2酒石酸对锡荧光强度的影响 Fig.2 Effect of tartaric aiel on tin fluorescene intensity 对相同酸度下,盐酸、硝酸、硫酸、磷酸介质进行了 比较。分别以盐酸(6%)、硝酸(6%)、硫酸(3%)和磷 酸(2%)为介质配置160 ng/mL的锡溶液四份,氢化物 原子荧光测定溶液荧光强度值,不同时间分别测量3 次,结果见表2。表中可以看出相同酸度下盐酸介质 中最有利于锡的氢化物反应发生。 表2不同酸介质下锡的荧光强度 综合上述实验确定样品溶液介质为4%盐酸和 2%酒石酸混合液。 2.2硼氢化钾的浓度选择 硼氢化钾的浓度影响锡的氢化物产生速度和氩氢 火焰大小和稳定性,实验比较了硼氢化钾质量分数为 1%~10%内六份溶液锡的荧光强度值,在1%~4% 范围内锡的荧光强度值随着硼氢化钾浓度的增加而变 大,4%左右达到最大,>5%后由于产生的氢气量太 大,荧光强度值反而减弱,并且稳定性变差,实验选择 35 mg/L的硼氢化钾浓度作为载体。实验结果见图3。 l 1 500 一_ 一 1 106 / 薯。 一 嘲 ti 700 {擘: 300 / I _’ , / l { 0 2 4 6 8 l0 12 KBH4浓度,% 图3硼氢化钾浓度对荧光强度的影响 Fig.3 Effect of potassium borohydride On fluoreseene intensity 2.3仪器负高压的影响 仪器负高压的增加,增强分析元素信号强度的同 时,也会使分析信号噪音相应的增加;负高压过低信号 强度值太弱,负高压过高噪音较大,实验选择仪器负高 压为280 V。 2.4灯电流的影响 在负高压为280 V时改变灯电流,记录120 n mL 的同一份溶液的荧光强度值,见图4,由图可以看出灯 电流的增加对锡原子荧光强度值的增加不太明显,灯 电流过大会降低元素灯的使用寿命,实验选择80 mA 的灯电流。 2.5分析方法准确度 多目标地球化学调查取样介质为土壤,选取土壤 国家一级标准物质GBW07401--GBW07412对方法的 准确度进行了验证。分析结果见表3。根据多目标区 域地球化学管理规范中规定的国家一级标准物质分析 414 资源环境与工程 2012丘 …l¨ ・j 、1● ,' j l{ uuu 1 :: 450 } , } 囔 300 F 1 50 n 68 73 78 83 88 电流/mA 图4灯电流对荧光强度的影响 Fig.4 Effect of vamp current on fluorescence intensity 结果的对数差<0.1判断,方法准确度能够满足规范 要求 。 表3方法准确度 Table 3 Aceurary of method 2.6分析方法精密度 选取GBW0741 1,按照分析方法流程制备10份分 析溶液,进行精密度实验,分析方法精密度为5.2%。 实验结果见表4。 表4方法精密度数据 Table 4 Data of accurary of method 样号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x RSD% 含毋3.28 3.39 3.25 3.37 3.O7 3.26 3.00 3.03 3.57 3.3O 3.25 5.2 2.7分析方法检出限 按照分析方法制备11份空白溶液,测定后计算分 析方法检出限为0.11/.tg/g,方法检出限优于现行分析 方法,优于多目标区域地球化学规范要求。 表5分析方法检出限 Table 5 Detection limit of analysis method 序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3 or 结果0.47 0.52 0.4t 0.49 0.49 0.45 0.51 0.46 0.43 0.45 0.41 0.11 3结论 运用氢化物发生原子荧光光谱法测定土壤中的 锡,方法简单易掌握,分析方法准确度、精密度和检出 限各项指标都达到规范要求,可以运用于多目标区域 地球化学样品中锡元素的分析测试。因为有时所用酸 中锡的空白会偏高,影响样品的准确测定,本方法需要 对试剂进行空白检验,检验合格后方可使用。 参考文献: [1]张雪梅,张勤.发射光谱法测定勘查地球化学样品中银硼锡钼铅 [J].岩矿测试,2006,25(4):323—326. 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[11]GB 18871--2002,电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S] (责任编辑:张娅) Radioactive Environmental Assessment of a Frozen Storage in Qingdao WANG Ping (247 Brigade ofNorth China Geological Exploration Bu ̄au, n n 300181) Abstract:The paper focuses on the frozen storage of radioactive geophysical survey.Through the measurement of the radiati0n dose rate of surface environment.the measurement of concentration of the radon in the soil and in the air.the measurement of drilling core sample,the measurement of totl of aot and B in the water,comprehensive analysis and research on the measurement results,the authors delineate the related abnormal range of radioactive,make the correct judgment and evaluation for abnormal nature,on this basis,to assess environmental work of engineering and radioactive geophysics. Key words:measurement of radiation dase rate;measurement of concentration of the radon;measurement of total of ot and p in the water;radioactive geophysical survey (上接第41l页) 参:考文献: [1]地质科技司.岩石与矿物分析规程:第三分册[M].西安:陕西科 质出版社,,199l:837—838,841—844. [3] 卢宜源宾万达.贵金属冶金学[M].长沙:中南工业大学出版社, 1995:135—140‘ 学技术出版社,1993:10—17. [2]岩石矿物编写组.岩石矿物分析:第一分册[M].第三版.北京:地 (责任编辑:张 烈) Precise Analysis Method of Gold in Copper-gold Alloy ZENG Huimei ,WANG Cheng ,JIANG Shenjiang ,XIA Can (1 Hubei f £ eofGeological Experiment,Wuhan,Hubei 430034;2.SINOPEC Jianghan Oiielfld sub—company salt chemical company,Qianjiang,Hubei 433100) Abstract:Through sampling test of different amount of copper—gold alloy,the authors determine the sampling amountof .representative copper alloy.The constant volume sampling is decomposed with aqua regia,then the amount of copper solution is added activated carbon.After separation and concentration,the staffs filtrate and wash activated carbon.Gold particles are dissolved in aqua regia,evaporating to no sour.Using hydroquinone standard solution to titrate gold in pI-I2—3 potassium dihydrogen phosphate—phosphate buffer solution,the method is rapid and accurate.The degree of precision and addition recovery rate of this method is 1.5%~3.5%and 98.0%~100.5%.respectively. Key words:copper—gold alloy;gold;hydroquinone capaciytance standard (上接第415页) Determination of Tin in Soil by Generation Atomic Fluorescence Spectrometry TANG Xingmin,JIA Zhengxun,PENG Wang,WU Jun,ZHAO Zhifei,FANG Jindong (Hubei htstitute of eolGogical Experiment,Wuhan,Hubei 430034) Abstract:In this paper,the authors study tin in soil samples by hydride generation atomic fluorescence spectrometry, have detailed experiments of tin hydride conditions,determine the tin optimal hydride generation conditions,and choose best instrument conditions.By use of national standard soil analysis method accuracy test,the results are accurate and reliable to meet regulatory requirements,analytical method precision(RSD)is 5.2%,the analytical method detection limits reach 0.1 1/.tg/g. Key words:soil;tin;atomic fluorescence spectrometry 

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