原子吸收仪测定大顶铁矿石中锰含量

时间：2014-09-25 22:09:45 阅读量：0次 所属分类：科技论文

摘 要：探索出一种使用原子吸收仪分析大顶铁矿石锰含量的方法，这方法经加标试验回收率为97.90%~98.71%间，相对标准偏差为0.20%~0.56%。实验结果令人满意。? 关键词：原子吸收仪;大顶铁矿石;锰 原子吸收作为非常成熟的分析设备，具有灵敏度高，选择性好，精

　　摘 要：探索出一种使用原子吸收仪分析大顶铁矿石锰含量的方法，这方法经加标试验回收率为97.90%~98.71%间，相对标准偏差为0.20%~0.56%。实验结果令人满意。?

　　关键词：原子吸收仪;大顶铁矿石;锰

　　原子吸收作为非常成熟的分析设备，具有灵敏度高，选择性好，精密度高，抗干扰能力强等优点，加上与现代科技有机地结合，使仪器性能更好、自动化程度更高，与其它分析方法相比具有其优越性。用原子吸收光谱法来代替现使用的测锰方法，不能不说是一个很好的途径。就原子吸收光谱法测定大顶铁矿石中锰含量分析方法进行探讨。

　　1 实验部分?

　　(1)仪器及工作条件。?

　　①仪器：赛多利斯电子天平(d=0.01)，岛津AA-6300原子吸收分光光度计，锰空心阴极灯，可调低温电炉。?

　　②试剂：盐酸、氢氟酸、硝酸、高氯酸均为优级纯;锰标准溶液(20μg/ml)：移取国家钢铁材料测试中心1000μg/ml锰标准溶液20ml于1000容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，此溶液锰含量为20μg/ml。?

　　(2)校准曲线制取。分别吸取Mn标准溶液(20μg/ml)0ml、5ml、10ml、15ml、20ml、25ml于6 个100ml的容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，待测。(见校准曲线和标准加入法曲线)?

　　(3)试样的处理。准确称取分析样品0.15000g于聚四氟乙烯(PTFE)烧杯中，用少量蒸馏水润湿试样，加10ml盐酸低温初步分解试样约5分钟，加5ml氢氟酸，继续低温加热约15分钟，加入3ml硝酸、2ml高氯酸，继续加热至高氯酸冒白烟，再继续加热至近干，取下用水冲洗杯壁，加5ml盐酸，5ml蒸馏水，加热使可溶性盐类溶解，再将溶液蒸发至湿盐状，调低温度继续加热至近干，加5ml盐酸，加热使盐类溶解。移至100ml容量瓶中，定容至刻度，摇匀静置两小时以上。吸取上清液10ml移到100ml容量瓶中，定容至刻度待测。?

　　用于标准加入法测定溶液的制定：分别吸取以上制取的溶解液5ml于6个不同的100ml容量瓶中，再依次加入系列0ml、2.5ml、5ml、7.5ml、10ml、12.5ml20μg/ml的Mn标准溶液，定容至刻度，摇匀待测(见校准曲线和标准加入法曲线)。

　　2 结果与讨论?

　　(1)采用溶解试样的盐酸、氢氟酸、硝酸、高氯酸都比较容易通过加热蒸发除去，且不引入除氢离子以外的其它阳离子，加入盐酸使试样初步溶解时，有些杂质可被分解成挥发性物质而除去，氢氟酸可溶解硅化合物并使硅变为SiF4气体而除去，这样就大大减少了溶解液中的物质量，这对原子吸收测定十分有利。通过反复实验，这种酸组合对大顶铁矿石溶解效果特别好。?

　　(2)硅对锰含量测定的影响。硅对锰有负干扰，一般多是采用加入氯化锶使溶液呈1000ppm浓度来消除，本方法是采用氢氟酸使硅生成SiF4 气体挥发掉来消除硅对测定的影响，这样又不用多引入氯化锶，又去除了硅的各种化合物，对测定更有利。为证明这种方法确实把硅除去了，我们可把溶解的溶液转入300ml的三角瓶，向其中加入2.5%硫酸5ml，5%的钼酸铵5ml，摇匀，静置15分钟，加入10%的草酸5ml，摇动30秒后，加10%的硫酸亚铁铵5ml，如溶液变蓝就说明还含有硅，不变蓝就说明已经不含硅了。?

　　实验表明，溶液没有变蓝，说明硅已经全部去除。?

　　2HCl+FeSiO3+4HF?

　　SiF4↑+FeCl2+3H2O; SiO2+4HF?

　　SiF4↑+2H2O?

　　(3)样液浓度线性范围确定。准确移取20μg/ml的锰标准溶液0ml、5ml、15ml、25ml、35ml、45ml、50ml于100ml容量瓶中定容至刻度，摇匀。?

　　从统计的数据可知锰浓度和吸收值并不是完全线性关系，只有在溶液浓度约在0~5μg/ml，吸收值在0~0.8内线性关系才较为明显，所以我们所制浓度待测溶液的锰含量应在此范围内。如所显示的吸收度超过0.8时，就需对所测的溶液从新吸取并稀释到恰当的浓度再测定。?

　　(4)试样处理条件的选择。本方法采用酸分解试样，经实验溶液酸度对锰测定影响不大，但呈酸性更容易使近干的盐类溶解，最好是控制盐酸含量在1%至5%间。?

　　(5)样液基体对吸收值的影响。

　　通过所作的校准曲线和标准加入法曲线： 校准曲线Abs=0.16092浓度+0.0111，r=0.9993。标准加入法曲线Abs=0.15948浓度+0.2488，r=0.9995。?

　　从坐标图上直观看，两直线近似平行，但从以上线性方程中可看出，校准曲线和标准加入法曲线斜率相差不大，说明溶液基体对溶液的吸收影响不大，所以可直接采用没有基体的校准曲线来测定，但当测定与大顶矿石基体相差较远的矿石时,为消除基体对测定的影响，最好是采用标准加入法测定(但要注意加入标准溶液后吸收值不要超出线性范围内)，考虑到标准加入法测定工作量太大，实际工作中一般可采用简化标准加入法进行测定。?

　　(6)未溶解残渣的影响。?

　　锰在酸里极易溶解，即使在晶格里也易于被氢等离子交换出，所以留在残渣里的锰从理论上说应该很少，为进一步验证，我们做以下试验来验证：把溶解液静置后过滤所得的极少量的残渣清洗干净后用1g碳酸钠(无水)作熔剂在铂坩埚中950℃熔融十分钟，再用稀盐酸浸取，制成溶液，同试样一同进行测定，发现与对比的空白所对应的原子吸收值差别不大。由此可验证以上结论，实际操作中我们不考虑以上残渣对结果的影响。?

　　(7)方法的精密度和准确度。?

　　①精密度试验。为评价方法的精密度，对本公司的三个样品进行4次平行测定(采用校准曲线测得)，分析结果见下表：?

　　从表中可看出，相对标准偏差在0.20~0.56%，具有良好的重复性，也就是说本方法具有良好的精密度。?

　　②回收率试验。因为没有与大顶铁矿石含锰这样高标样，我们就用以上实验的场地烧结精粉作为母液，按其平均值2.2026%作为真实值进行回收率试验，则所制的母液浓度为44.052μg/ml， Mn加入量分别为50μg和100μg。?

　　参考文献

　　[1]王泽伟.化验员新技术与操作规范化实用大全[M].天津：天津电子出版社，2005.