氫化物發(fā)生_雙道原子熒光光譜法同時測定鋼中砷和銻

1、第14卷第1期2008年03月分析測試技術(shù)與儀器A NA L YSIS A N D T EST IN G T ECH N OL O GY AN D IN ST RU M ENT SVo lume14N umber1M a r.2008分析測試新方法(2325氫化物發(fā)生 雙道原子熒光光譜法同時測定鋼中砷和銻曾 勤(福建龍溪軸承(集團股份有限公司檢測實驗中心,福建漳州 363000摘 要:建立了一種氫化物發(fā)生雙道原子熒光光譜法同時測定鋼中痕量砷和銻的方法.對實驗條件進行了優(yōu)化,在最佳工作條件下,砷和銻的檢出限分別為0.012ng/g和0.034ng/g,R SD分別為1.24%和1.97%.將本法

2、應(yīng)用于鋼中的砷和銻的測定,采用加標回收實驗控制方法的準確性,砷的回收率為96%98%,銻的回收率98% 102%.關(guān)鍵詞:雙道原子熒光光譜法;砷;銻;鋼中圖分類號:O657.32文獻標識碼:B文章編號:1006 3757(200801 0023 03砷是鋼鐵合金中的"五害"元素之一,其含量一般比較低,但它對鋼鐵合金的性能影響很大.砷的存在增加了鋼鐵合金的冷脆性,從而增加鋼鐵形成焊接裂紋的敏感性.銻對鋼的強度和抗彎曲能力均有明顯的不利影響,以至使鋼產(chǎn)生高溫脆性1,2.采用光度法測定鋼中的砷和銻存在布驟繁雜、周期長、變價金屬干擾等問題3,4.由于原子熒光采用高強度空心陰極燈作為

3、發(fā)射光源,具有特征發(fā)射譜線,不存在金屬元素干擾的問題,且與光譜法相比,原子熒光靈敏度高,可以測定樣品中痕量金屬5,6,適用于復(fù)雜基體中痕量金屬的測定.近年來測定鋼中痕量金屬的報道較多,但是采用雙通道原子熒光光譜法同時測定鋼中砷和銻的相關(guān)報道較少79.本文系統(tǒng)的研究了氫化物發(fā)生 雙道原子熒光法測定砷和銻的最佳條件,采用乙二胺四乙酸(EDT A作為掩蔽劑,消除基體中金屬離子的干擾.本方法操作簡單,靈敏,準確可行.1 實驗部分1.1 儀器與試劑AFS 9800雙道原子熒光光度計(北京海光儀器公司,具有儀器參數(shù)設(shè)置、自動進樣、數(shù)據(jù)顯示、運算、打印并根據(jù)設(shè)置自動完成工作曲線等多種功能的計算機控制系統(tǒng).最

4、佳工作條件如表1所示.表1 AFS 9800儀器工作條件Table1 Settings and operating conditions of AFS 9800參數(shù)A s Sb負高壓/V330原子化器溫度/ 200原子化器高度/mm8.0燈電流/mA120100載氣流速/(mL/min300保護氣流速/(mL/min800讀數(shù)時間/s13延遲時間/s 1.0讀數(shù)方式峰面積砷標準儲備液(1g/L,銻標準儲備液(1g/ L,硼氫化鉀、鹽酸、氫氧化鉀均為優(yōu)級純,所用水為去離子水.樣品由江陰興澄特種鋼鐵有限公司生產(chǎn).1.2 樣品前處理稱取一定量樣品加入聚四氟乙烯罐中,并同時加入2m L硝酸和2mL氫氟

5、酸,密閉.180 消解18h.冷卻后,用二次水定容,采用氫化物發(fā)生一雙道原子熒光光譜法測定中鋼中砷和銻.收稿日期:2008 01 14; 修訂日期:2008 02 18.作者簡介:曾勤(1964-,女,工程師,從事化學分析工作多年.分析測試技術(shù)與儀器第14卷2 結(jié)果與討論 2.1 硼氫化鉀濃度對熒光強度的影響考察了硼氫化鉀的質(zhì)量濃度分別為5、10、15、20、25、30、35和40g/L 時對熒光強度的影響(圖1,結(jié)果表明,當硼氫化鉀溶液濃度為20g/L 時,砷和銻均能獲得較高的熒光強度和較好的精密度.當 圖1 硼氫化鉀濃度對砷(10ng/g和銻(10ng/g的熒光信號的影響Fig.1 Ef

6、fects of the concentration of KBH 4on the atomic f luorescencesignal intensity of A s (10ng/gand Sb (10ng/g濃度高于20g /L 時,熒光信號的穩(wěn)定性較差,而且產(chǎn)生的大量氫氣會稀釋銻和砷氫化物的濃度,使得信號降低.故本實驗選用濃度為20g/L 的硼氫化鉀溶液.2.2 鹽酸對熒光強度的影響分別考察了50,100,150,200,250,300,350和400g/L 的H C1作為載流和酸介質(zhì)時,對砷和銻熒光強度的影響(圖2.結(jié)果表明,當200g/L鹽酸作圖2 鹽酸濃度對砷(10ng/g和銻(

7、10ng/g的熒光信號的影響Fig.2 Eff ects of the concentration of HClon the atomic fluorescencesignal intensity of As (10ng/gand Sb (10ng/g 為介質(zhì)時,砷和銻熒光信號基本穩(wěn)定,且不再增加,因此選用了200g /L 的鹽酸作為載流.2.3 共存離子的干擾的影響本實驗考察了鈉、鎂、鐵、鈣、鈷、鎳、鋇和鋅離子對砷和銻信號的影響.實驗結(jié)果表明:這些離子會對熒光信號有一定的干擾,為了有效的消除電離干擾,向溶液中加入一定量EDT A 作為掩蔽劑,微量的砷和銻的熒光信號互相不干擾.2.4 檢出限,

8、精密度對空白平行測定5次,砷和銻的檢出限分別為0.012和0.034ng/g.對10ng /g 的砷和銻平行測定5次,相對標準偏差分別為1.24%和1.97%.2.5 樣品測試在最佳工作條件下,對樣品進行了測定.表2列出了3個樣品中砷和銻的含量.樣品13中砷的含量分別為10.45 0.85、6.32 0.12和7.43表2 樣品加標回收率實驗Table 2 The recovery of arsenic and antimony in sam ple樣品A s/( g/g含量加標回收率/%Sb/( g /g 含量加標回收率/%110.45 0.85596.262.12 1.232098.389

9、7.34098.51096.46099.026.32 0.12297.4 2.45 0.320.5100.2497.81101.2696.3 1.599.437.43 0.21297.412.25 0.875100.5497.68101.2697.110102.324第1期曾勤:氫化物發(fā)生 雙道原子熒光光譜法同時測定鋼中砷和銻0.21 g/g,銻的含量分別為62.12 1.23、2.45 0.32和12.250.87 g/g.目前砷的分光光度法有砷 二乙氨基二硫代胺基甲酸銀法、砷鉬雜多酸 結(jié)晶紫法和砷 二硫代安替比林甲烷等10.銻的分光光度法為亮綠法、甲基紫和孔雀綠分光光度法等11.由于測量砷

10、和銻需要采用不同的顯色劑,故樣品的前處理步驟會變的復(fù)雜,而分析周期也會拖長,且溶液中的干擾金屬離子會與顯色劑配合,影響分析結(jié)果的準確性.氫化物發(fā)生雙道原子熒光光譜法可以同時測定樣品中的砷和銻,前處理步驟簡單,方法準確,可操作性高.為了驗證本方法的準確性,本實驗采用了加標回收實驗作為質(zhì)量控制,樣品的加標回收率在96%103%之間,檢出限分別為0.012ng/g和0.034ng/g.參考文獻:1 楊俊銘,顧明通.實用冶金分析M.沈陽:遼寧科學技術(shù)出版社,1990.2 張翔輝,宋立偉,趙宇.鋼中砷、鉛、銻、錫的輝光放電原子發(fā)射光譜分析J.冶金分析,2005,10(5:32 35.3 GB223.29

11、 50 84鋼鐵及合金化學分析方法S.4 郭德濟.光譜分析法M.重慶:重慶大學出版社.1990.5 赫旭,劉吉良.氫化物 原子熒光法測定排污河水中砷J.理化檢驗:化學分冊,2000,36(9:400 401. 6 謝暉,喻海雅.用氫化物 原子熒光法測定水處理劑中微量鉛J.理化檢驗:化學分冊,1999,35(7:313316.7 郭德濟,黎柳升,王光明.氫化物 無色散原子熒光法同時測定鋼鐵中痕量硒和碲J.光譜學與光譜分析,1998,3(6:15 18.8 葉先偉,朱蘭.氫化物發(fā)生 原子熒光光譜法測定銅精礦中砷和銻J.江西有色金屬,2001,3(4:22 25. 9 李春玉.氫化物發(fā)生 無色散原子

12、熒光光譜法測定高純陰極銅中砷、銻、鉍、硒和碲J.光譜實驗室,1998,6(10:25 29.10 劉慶云.二硫代安替比林甲烷分光光度法測定巖石礦物中的砷J.巖礦測試,1986,2(4:23 26. 11 吳太白.苯基螢光酮 T rit on X 100 聚乙烯醇多元絡(luò)合物測定鋼鐵中微量銻J.冶金分析,1986,2(3:22 25.Simultaneous Determination of Arsenic and Antimony in Steelby Double Channel Atomic FluorescenceSpectrometry with Hydride Generation T

13、echniqueZENG Q in(M easuring and T esting Center of Fujian Longx iBearing(GroupCorporatio n Lim ited,Zhang zhou363000,ChinaAbstract:A analytical metho d w as pro posed fo r simultaneous determ ination of arsenic and antimo ny in steel by hydride gener ation do uble channel atomic fluo rescence spectrom etry.U nder optim ized co nditions, the determination limits o f arsenic and antimo ny w ere0.012ng/g and0.034ng/g,respectiv ely.RSD w ere 1.24%and1.97%.T he experiment of spiked recovery w as carried