原子荧光法测定煤矸石和粉煤灰中的硒

原子荧光法测定煤矸石和粉煤灰中的硒

样品与艾氏剂混合，于780℃下灼烧，沸水浸取后，在盐酸介质中，水浴加热将六价硒还原为四价硒，原子荧光光度计定量测定煤矸石和粉煤灰中的微量硒。该方法检出限低，灵敏度高，抗干扰能力强，结果准确。

关键字：硒；煤矸石；粉煤灰；原子荧光法

硒是人体必需的元素，缺硒或者硒过量都有碍健康。虽然煤矸石和粉煤灰中的硒含量一般都不高，但由于硒易挥发，必须重视硒对环境的影响和控制硒污染[1]，準确检测硒含量对控制硒污染有重要的指导意义。硒的测定方法主要有分光光度法[2]、氢化物发生-原子吸收法[3]、原子荧光法[4]、电感耦合等离子体质谱法[5]等，其中氢化物发生原子荧光法测定硒以其较强的抗干扰能力和灵敏度高，重现性好，结果准确、可靠等优点[6]，值得推广使用。

1 实验部分

1.1 仪器与主要试剂

仪器：XGY-1011A型原子荧光光度计（国土资源部物化探研究所）；硒空心阴极灯（北京有色金属研究总院）；马弗炉；水浴锅；分析天平。

仪器工作参数：负高压为-300 V；灯电流50 mA；炉温为250℃；原子化器高度6 mm；载气流量1200 mL/min。氩气（99.95%）。

试剂：单元素硒溶液标准物质，介质1.0 mol/L HNO3，浓度1000 ?g/mL，使用时逐级稀释配制成需要浓度的硒标准工作溶液。

还原剂：0.8%硼氢化钾-0.5 %氢氧化钠溶液，在100 mL超纯水中加入0.5g 氢氧化钠和0.8 g硼氢化钾，搅拌至固体完全溶解，现用现配。

1.2 实验方法

准确称取粒度小于0.2 mm的空气干燥煤样1 g放入预先盛有1.5 g艾氏剂的瓷坩埚中，将煤样和艾氏剂混合均匀，再用约1.5 g艾氏剂均匀覆盖其上。将坩埚放入马弗炉中，缓缓升温至500 ℃并在此温度下加热1 h，然后升温到780℃，在此温度下再加热1 h，取出坩埚，冷至室温。将灼烧过的样品捣碎并转移到盛有20 mL热水的烧杯中，用热水洗出坩埚，在电热板上浓缩煮沸20 min，冷却后移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

分取5 mL样品溶液（6.1.3和6.1.4）于25 mL比色管中，加1滴酚酞指示剂，用盐酸（4.1）调至红色消失，再加入5 mL盐酸（4.1），摇匀，置于沸水浴中加热30 min，取出。冷却，用水稀释到刻度，摇匀。

和标准工作溶液一起上机测定，绘制标准曲线。

2 结果与讨论

2.1 KBH4浓度的选择

仪器参数不变的情况下，KBH4的浓度对测定的荧光强度有较大影响。当浓度低于0.4%时，不能形成氩氢火焰，当浓度低于0.7%时，反应不完全，当浓度高于1%时，反应生成大量的氢气使火焰体积增大且不稳定，当KBH4浓度为0.7%～1.0 %之间时，荧光信号较强且稳定，故选择还原剂KBH4的浓度为0.8%。

2.2 测定介质酸度的选择

改变测定体系盐酸的酸度，酸度在1～5mol/L范围内硒的荧光信号比较稳定，考虑到将硒还原为四价态需经HCl的还原，操作过程中先将试液酸度调为中性，用5mol/L的盐酸介质在80℃水浴中将测定试液还原，定容后的酸度为20%。

2.3 焙烧温度与时间

样品中有机质含量较大，如果直接灰化处理样品，硒在灰化过程中损失严重，经艾氏卡试剂处理，从低温逐渐升温到780℃在恒温1小时，有机质經高温焙烧，试样中的硒经高温消解可以定量的转移到艾氏卡试剂中。如果温度过高或时间过长，部分硒会有损失，使结果偏低。

2.4 干扰的消除

一般煤矸石和粉煤灰中含有多种元素，由于样品在焙烧、提取过程中是在强碱性体系中完成的，故许多严重干扰的元素如Cu、Ag、Au、Sn等残留于沉淀中，从而达到了消除干扰的目的。

通过实验，考察了对硒测定干扰严重的元素：Cu、Ag、Au、Pt、Pd、As、Sb、Bi、Sn及Fe与Se共存对测定的影响。结果表明，经焙烧富集分离后，一般样品中的干扰元素被有效分离，不干扰Se的测定。

3 结论

分别使用本方法和煤中硒测定的国家标准方法GB/T 16415-2008对煤矸石和粉煤灰样品进行测定，结果表明，两种方法的测定值相吻合。本方法的精密度良好，RSD为 1.42%；连续测定样品空白11次，经过计算得到方法检出限为0.038μg/g。

试验表明，原子荧光法测定煤矸石和粉煤灰中的硒具有较强的抗干扰能力，

且灵敏度高，重现性好，结果准确、可靠。标准工作曲线的线性范围宽，能够达到1～300 ng/mL，标准回收率在97～101%之间。

参考文献：

[1]陈萍，唐修义.中国煤中的硒[J].中国煤田地质，2002，14（b07）：

29-32.

[2]张新申等.分光光度法测定硒的最新进展[J].皮革科学与工程，2004，14（5）：38-43.

[3]张赵田，刘文等.原子荧光法对水中汞和硒的测定[J].湖北农业科学，2014（10）：2412-2414

吕宁（1987- ），女，河南荥阳人，助理工程师，主要从事的技术工作或研究方向，煤质分析与检测