原子荧光光谱法测定铜精矿中的痕量汞

原子荧光光谱法测定铜精矿中的痕量汞

邵海青;陈红

【摘要】研究了以氯化亚锡作还原剂,用原子荧光光谱仪测定铜精矿中的微量汞.结果表明,原子荧光法可测定铜精矿中0.00002％～0.00012％的汞,方法线性范围在0～6μg/L,r=0.9995,检出限为0.0042μg/L,样品加标回收率在94％～98％.方法

简便,准确,结果令人满意.

【期刊名称】《铜业工程》

【年(卷),期】2013(000)001

【总页数】3页(P38-40)

【关键词】铜精矿;氯化亚锡;微量;汞;原子荧光光谱仪

【作者】邵海青;陈红

【作者单位】江西铜业集团公司贵溪冶炼厂,江西贵溪335424

【正文语种】中文

【中图分类】O657.3

1 引言

汞污染在世界各地分布较广，美洲、欧洲、亚洲和非洲都出现了汞污染问题，甚至人迹稀少的北极也在受到汞污染的威胁。因此环境汞污染状况十分令人堪忧［1］。近年来人们的环保意识逐渐加强，对铜精矿中的痕量汞测定也提出了更高的要求。铜精矿中的汞国标采用冷原子谱法［2］，测定范围0.0001% ～0.050%，测定下

限偏高，不能满足人们的要求。不同物质中痕量的汞也可使用汞分析仪直接测定，亦可使用分光光度法测定，ICP－MS等方法测定［3－5］。但不是使用设备太专一利用率不高，就是操作过于繁琐，或者是设备过于昂贵，造成分析成本太高，使分析难于进行。本方法采用原子荧光光谱仪测定铜精矿中的痕量汞。样品用逆王水溶解后，在硝酸溶液中以氯化亚锡作还原剂，用氩气作载气，将生成的汞原子蒸汽导入原子荧光光谱仪进行测定。结果表明，原子荧光法测定铜精矿中的痕量汞，方法线性范围在 0 ～6μg/L，r=0.9995，检出限为0.0042μg/L，样品加标回收率在94% ～98%。方法不仅降低了检出限，而且不需要专用设备，简便易操作。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

AFS－2100双道原子荧光光谱仪(北京科创海光仪器有限公司)，汞空心阴极灯。

0.1 μg/mL 汞标准溶液，5+95 硝酸，0.05%(m/V)重铬酸钾溶液。

15g/L氯化亚锡溶液，5+95盐酸溶液。

50g/L重铬酸钾溶液。

所有试剂均为优级纯，实验用水为二次蒸馏水。

2.2 仪器条件的选择

移取0.1μg/mL汞标准溶液3mL入50mL容量瓶，加入2.5mL硝酸，0.5mL重铬酸钾用水稀释至刻度，混匀，配制成6ng/mL的标准溶液。使用此标准溶液进行负高压，灯电流，屏蔽气流量的试验。

2.2.1 光电倍增管负高压的选择

光电倍增管负高压大小和光信号转换的电流值成正比关系。加大负高压，仪器灵敏度增大，相应背景的噪音也增大，而且可能产生暗电流。改变仪器光电倍增管负高压值对空白及所配标液分别进行测定，负高压在260V时背景值适中，信背比高，可以满足分析的要求。试验值见表1。

表1 光电倍增管负高压的选择负高压值/V 250 260 270 280 290空白溶液测定值2782 3698 4929 6054 8242 167 213 290 356 462标准溶液测定值

2.2.2 空心阴极灯电流的选择

由于原子荧光采用非色散光路，灯电流的大小代表了激发光源的强弱。灯电流大，激发的强度大，灵敏度高，但是灯电流过大会缩短空心阴极灯的使用寿命。改变汞灯灯电流，对空白及所配标液分别进行测定。在15～25mA时荧光发射强度随灯电流增加而增加，背景值也相应增加，综合考虑，汞灯灯电流选用20mA。试验值见表2。

表2 空心阴极灯灯电流的选择灯电流值/mA 14 16 20 25空白测定值2573 2875 3789 4721 170 185 236 290标准溶液测定值

2.2.3 炉高的选择

炉高即火焰的观测高度，过小的炉高容易受到气相的干扰，此外由于光源射到炉口所引起的反射光过强(表现为空白强度较高)而使检出限上升很快，精密度下降。因此一般不在低于5mm以下炉高使用。过高的炉高会带来灵敏度的下降，导致光束照射在体积较小而且状态不稳定的尾焰上，致使仪器的测定精度下降［6］，所以依据仪器厂商推荐测汞时使用10mm炉高。

2.2.4 载气和屏蔽气的选择

载气的作用是把生成的金属或金属氢化物及时送到炉头，屏蔽气的作用是在氢氩焰外围形成保护气，以防止周围氧气渗入产生猝灭。厂家推荐仪器载气流量使用400mL/min，控制载气流量400mL/min，改变屏蔽气流量对空白及所配标液分别进行测定。考虑合理的灵敏度，选用800mL/min。试验数据见表3。

表3 屏蔽气的选择屏蔽气流量/(mL/min)231 231 230 236标准溶液测定值400 600 800 1000空白测定值3433 3733 4003 4068

3 结果与讨论

3.1 样品处理

称取1.00g样品，加少量水润湿，将样摇开。加入10mL盐酸加热煮沸，取下加

入30mL硝酸(如有硫加入0.5mL溴素)继续加热至样品溶解。加入50mL水，煮

沸驱除氮的氧化物，加入2mL 50g/L重铬酸钾溶液，继续煮沸，如溶液褪色，滴加50g/L重铬酸钾溶液至颜色不褪，取下冷却，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度摇匀。移取20mL入50mL容量瓶中用水稀释至刻度待测。随同样品处理

带试剂空白。

3.2 共存元素铜的影响

铜精矿中主要的基体元素有铜、铁。测定时不希望因为除基体带进更多的测定误差，故希望带基体进行测定。

由于铜精矿中铜含量大多在13%～30%范围，为确定共存铜元素对汞测定的影响，我们于一组50mL容量瓶中加入0.1ug/mL汞标准溶液2mL，然后分别加入3mL、4mL、6mL的10mg/mL的铜标准溶液，相当于样品中铜含量分别为0%、15%、20%、30%，再加入 0.5mL的50g/L重铬酸钾溶液和2.5mL硝酸，用水稀释到

刻度，混匀后测定，测定结果见表4。

表4 铜对测定的影响铜加入量g 0.200 0.201 0.200 0.201/mg 0 30 40 60测定

结果/μ

试验表明，铜精矿中铜含量在30%以下不影响测定。

由于铜精矿中铁含量大多也在13%～30%范围，为确定共存铜元素对汞测定的影响，我们于一组50mL容量瓶中加入0.1ug/mL汞标准溶液2mL，然后分别加入

3mL、4mL、6mL的10mg/mL的铁标准溶液，相当于样品中铁含量分别为0%、15%、20%、30%，再加入 0.5mL的50g/L重铬酸钾溶液和2.5mL硝酸，用水

稀释到刻度，混匀后测定，测定结果见表5。

表5 铁对测定的影响铁加入量g 0.203 0.200 0.205 0.201/mg 0 30 40 60测定