火焰原子吸收光谱法测定镍铁中钴元素的含量

1.方法提要

试样用硝酸-盐酸混合酸分解，高氯酸脱水沉淀硅，过滤硅沉淀，向滤液中加入镧消除电离干扰，用水稀释至一定体积，于原子吸收光谱仪波长240.7nm处，用空气-乙炔火焰，钴空心阴极灯作光源，测定其吸光度，通过校准曲线计算试样中钴的含量。

本方法适用于镍铁中钴含量为0.025%～2.5%（质量分数）的测定。

2.主要试剂

1）盐酸（1.19g/mL）、高氯酸（1.67g/mL）、硝酸（1+1）、氢氟酸（1+1）、盐酸（1+9）。

2）镧溶液：称取250g六水合氯化镧（LaCl₃·6H₂O）置于600mL烧杯中，加入25mL盐酸（1.19g/mL）及300mL水，搅拌至完全溶解，必要时，过滤于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液镧的质量浓度为200g/L。

3）镍铁基体溶液

①称取12.0g高纯镍粉（钴的质量分数小于0.001%）置于800mL烧杯中，加入50mL水和50mL硝酸（1.42g/mL），待起始反应平息后，搅拌并加热至完全溶解，稀释至约250mL。

②称取28.0g高纯铁粉（钴的质量分数小于0.001%）置于800mL烧杯中，加入100mL盐酸（1+1），小心地加入50mL硝酸（1.42g/mL），加热至铁粉完全溶解并氧化，稀释至约250mL。

③小心地将上述镍溶液和铁溶液混合，过滤于1000mL单刻度容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL约含12mg镍和28mg铁。

4）钴标准溶液：称取0.500g高纯钴粉（质量分数大于或等于99.9%），精确至0.0001g，置于600mL烧杯中，加入40mL硝酸（1+1），加热至完全溶解，微沸驱除氮的氧化物，冷却，移入含有160mL硝酸（1+1）的1000mL单刻度容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液含钴0.5mg/L。

3.仪器

原子吸收光谱仪，备有空气-乙炔火焰燃烧器和钴空心阴极灯。仪器应满足火焰原子吸收光谱法通则的要求。

4.分析步骤

（1）试样量 称取4.0g试样，精确至0.001g。

（2）试样的处理 随同试样进行空白试验。

将试样置于600mL烧杯中，加入50mL硝酸（1+1）及25mL水溶解试样，盖上表面皿，缓慢加热，至试样尽可能溶解完全。

注意：对硅质量分数大于或等于1%的镍铁样品，使用聚四氟乙烯烧杯，依次加入25mL水、40mL硝酸（1+1）和10mL盐酸（1.19g/mL）溶解试样。为使试样溶解完全，在起泡结束时加入10mL氢氟酸（1+1）及40mL高氯酸，加热至冒高氯酸烟，放置冷却，将溶液转移至玻璃烧杯中，加热至冒浓厚的高氯酸烟，在此温度下回流20min，以下按照下面的“从电炉上取下烧杯……”进行后续操作。(www.xing528.com)

试样溶解后，加入40mL高氯酸，加热至冒浓厚的高氯酸烟，在此温度下回流20min，从电炉上取下烧杯，放置冷却，加入20mL盐酸（1.19g/mL）及200mL温水，用中速滤纸过滤硅，收集滤液于1000mL单刻度容量瓶中，清洗烧杯并用盐酸（1+9）冲洗滤纸和硅沉淀3次，然后用温水冲洗4次，弃去硅沉淀，向滤液中加入50mL镧溶液，用水稀释至刻度，混匀（试验溶液A）。

（3）校准曲线溶液的制备

1）A组：移取6份50.0mL的镍铁基体溶液，分别置于150mL烧杯中，用滴定管分别准确加入0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、5.00mL和10.00mL钴标准溶液（0.5mg/L），加入20mL高氯酸，加热至刚刚冒白烟，冷却，加入50mL水，移入含有10mL盐酸（1.19g/mL）的500mL单刻度容量瓶中，加入25mL镧溶液，用水稀释至刻度，混匀。

2）B组：移取6份5mL的镍铁基体溶液，分别置于150mL烧杯中，以下按A组溶液的制备方法操作。

（4）校准与测定

1）估计钴的质量分数为0.025%～0.25%时，测定试验溶液A和A组校准曲线溶液：在原子吸收光谱仪上，于波长240.7nm处，以空气-乙炔火焰，用水调零点，测量试验溶液A、A组校准曲线溶液和随同试样空白溶液的吸光度。

2）估计钴的质量分数为0.25%～2.5%时：用移液管移取25.0mL试验溶液A至250mL单刻度容量瓶中，加入12mL镧溶液、10mL高氯酸及5mL盐酸（1.19g/mL），用水稀释至刻度，混匀（试验溶液B）。按相同步骤制备空白溶液。

测定试验溶液B和B组校准曲线溶液：在原子吸收光谱仪上，于波长240.7nm处，以空气-乙炔火焰，用水调零点，测量试验溶液B、B组校准曲线溶液和空白溶液的吸光度。

（5）校准曲线的绘制 以各校准曲线的吸光度减去空白溶液的吸光度所得的净吸光度为纵坐标，以钴的含量为横坐标，绘制校准曲线。或称取不同含量的同类标准物质按分析步骤操作，测量吸光度，绘制校准曲线。

5.结果计算

由校准曲线计算试验溶液及空白溶液中的钴含量。试样中钴的质量分数的计算公式为

式中 ρ——从校准曲线上查得试样溶液中钴的质量浓度（μg/mL）；

ρ₀——从校准曲线上查得空白溶液中钴的质量浓度（μg/mL）；

V——试验溶液的体积（mL）；

f——试验溶液的稀释系数（对试验溶液B，稀释系数为10）；

m——称取的试样量（g）。