(1)方法提要 试样用硝酸分解,将一定体积的溶液引入电热原子化器中,用原子吸收光谱仪,在各元素的特征波长处,分别测量各个元素的吸光度。
本方法适用于镍中砷、锑、铋、锡、铅含量的测定,测定范围为0.0002%~0.0030%(质量分数)。
(2)主要试剂
1)高纯金属镍(铁的质量分数小于或等于0.0005%,砷、锑、铋、锡、铅的质量分数均小于0.0001%)。
2)硝酸(1.42g/mL,高纯)、硝酸(1+1)、硝酸(1+19)。
3)各单元素标准储存溶液
①铅标准储存溶液:称取0.2000g金属铅[w(Pb)≥99.95%]置于150mL烧杯中,加入20mL硝酸溶液(1+1),盖上表面皿,于电热板上低温加热至完全溶解,煮沸驱除氮的氧化物,取下,冷至室温,移入盛有20mL硝酸溶液(1+1)的200mL容量瓶中,以水定容。此溶液1mL含1mg铅。
②铋标准储存溶液:称取0.2000g金属铋[w(Bi)≥99.95%]置于150mL烧杯中,加入20mL硝酸溶液(1+1),盖上表面皿,于电热板上低温加热至完全溶解,煮沸驱除氮的氧化物,取下,冷至室温,移入盛有20mL硝酸溶液(1+1)的200mL容量瓶中,以水定容。此溶液1mL含1mg铋。
③砷标准储存溶液:称取0.2000g单体砷[w(As)≥99.95%]置于150mL烧杯中,加入20mL硝酸溶液(1+1),盖上表面皿,于电热板上低温加热至完全溶解,煮沸驱除氮的氧化物,取下,冷至室温,移入盛有20mL硝酸溶液(1+1)的200mL容量瓶中,以水定容。此溶液1mL含1mg砷。
注意:若单体砷表面氧化,则可用40g/L氢氧化钠溶液浸泡至出现金属光泽后取出,用蒸馏水清洗后再用无水乙醇去除水分,用滤纸吸干后称量。
④锑标准储存溶液:准确称取0.2740g酒石酸锑钾[K(SbO)C4H4O6·1/2H2O]置于150mL烧杯中,加50mL水溶解,移入100mL容量瓶中,以水定容。此溶液1mL含1mg锑。
⑤锡标准储存溶液:称取0.1000g金属锡[w(Sn)≥99.95%]置于100mL塑料瓶中,加入1mL硝酸(1.42g/mL)、1mL氢氟酸(1.13g/mL),溶解后移入100mL容量瓶中,以水定容,立即移入干燥的塑料瓶中。此溶液1mL含1mg锡。
4)铅、铋、砷、锑、锡混合标准溶液
①混合标准溶液A:分别移取10.00mL各元素标准储存溶液,置于盛有100mL硝酸溶液(1+1)的1000mL容量瓶中,以水定容。此溶液1mL分别含有10μg铅、铋、砷、锑、锡。
②混合标准溶液B:移取10.00mL混合标准溶液A,置于盛有10mL硝酸溶液(1+1)的100mL容量瓶中,以水定容。此溶液1mL分别含有1μg铅、铋、砷、锑、锡(用时现配)。
5)镍溶液(40mg/mL):称取10.00g高纯金属镍,置于500mL烧杯中,加适量水,分数次加入140mL硝酸溶液(1+1),放置,待剧烈反应停止后,加热至溶解完全,微沸驱除氮的氧化物,冷却,用预先以硝酸溶液(1+1)洗过的致密滤纸过滤于250mL容量瓶中,用水洗涤滤纸,以水定容。此溶液约含体积分数为5%的硝酸。
(3)仪器 原子吸收光谱仪(具有塞曼扣除背景功能),配有电热原子化器,附铅、铋、砷、锑、锡空心阴极灯或无极放电灯。仪器应满足火焰原子吸收光谱法通则的要求。(www.xing528.com)
(4)分析步骤
1)试样量:称取0.5000g试样,精确至0.0001g。
2)试样的处理
①空白试验:用同批硝酸溶解高纯金属镍和试样,以系列标准溶液的零含量溶液作为试样空白。
②试样的溶解:将试样置于100mL烧杯中,加入12mL硝酸溶液(1+1),加热至溶解完全,冷却,移入50mL容量瓶中,以水定容。
3)测量:用预定的加热程序空烧石墨管两次。将预定体积的试液注入原子化器中,于各元素波长(见表3-69)处测量吸光度,每份试液测定两次,取平均值减去空白平均值,根据校准曲线得出试样中铅、铋、砷、锑、锡的含量。
表3-69 各元素的测定波长
4)校准曲线的绘制:用滴定管向6个50mL容量瓶中各加入12.5mL镍溶液,分别加入0mL、1.00mL、2.50mL、3.50mL、5.00mL、7.50mL混合标准溶液B,以硝酸溶液(1+19)定容。该系列标准溶液中砷、锑、铋、锡、铅的质量浓度分别为0ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、70ng/mL、100ng/mL、150ng/mL。
与试液同时测定标准溶液的吸光度。计算每个标准溶液的平均吸光度(减去零含量标准溶液的吸光度),以标准溶液的含量为横坐标,平均吸光度为纵坐标,绘制砷、锑、铋、锡、铅的校准曲线。
(5)结果计算 试样中各元素的质量分数的计算公式为
式中 X——被测元素(砷、锑、铋、锡、铅);
ρ——从校准曲线上查得的被测元素质量浓度(ng/mL);
V——试液总体积(mL);
m——试样的质量(g);
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