电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）快速测定电解金属锰中的硒

2012-04-01何小虎

化工技术与开发 2012年9期

韦莉，何小虎

（广西冶金产品质量监督检验站，广西南宁 530023）

随着科学技术的发展和生产力水平的提高，电解金属锰由于它的高纯度、低杂质特点，已经广泛运用于钢铁冶炼、有色冶金、电子技术、化学工业、环境保护、食品卫生、电焊条业、航天工业等各个领域。广西锰矿保有储量为2.23亿t，占全国38.5%，锰矿资源居全国第一位。最近几年广西的电解金属锰业发展迅速，电解金属锰的产量和出口在国内占据着很重要的地位，因此对电解金属锰的快速检测也提出了更高的要求。在《YB/T 051-2003电解金属锰》中，按锰和杂质含量的不同将电解金属锰分为4个牌号，其中硒的含量是很重要的一个指标。

对电解金属锰中硒的测定方法有很多，如碘量法、催化极谱法、石墨炉原子吸收法、ICP-AES法、原子荧光法等等。《YB/T 051-2003电解金属锰》中规定的高碘酸钾催化极谱法，以及GB/T 8654.6-88盐酸联氨-碘量法对硒的测定，操作过程都比较繁杂，无法满足实际工作中快速分析的要求。在《SN/T 1427-2004》[1]中也只有对金属锰中硅、铁、磷含量的测定。赵刚军[2]、方红、杨晓兵[3]都提出采用电感耦合等离子体发射光谱法测定硒的含量，都用到了硫酸溶样，该方法溶样时间过长，还必须有已知值的样品做工作曲线。仪器方面，目前检测所用的电感耦合等离子体原子发射光谱仪比起以前的已经有了很大改进，具有更高的灵敏度、精密度，工作曲线线性范围更宽，检测速度也更快[4~6]。在本方法中我们试验了锰基体对硒测定的干扰情况，对仪器的测定参数进行优化，采用稀硝酸快速溶解样品，基体匹配消除锰基体的干扰，然后在电感耦合等离子体发射光谱仪上测定，并与GB/T 8654.6-88盐酸联氨 - 碘量法进行比对，结果稳定可信，同时还对样品进行了加标回收试验，回收率为97.55%~104.7%。

1 实验部分

1.1 试剂及标准溶液

硝酸（ρ＝1.42g·mL-1，优级纯），硝酸（1+1），高纯锰（质量分数＞99.99%），硒标准溶液（国家钢铁材料测试中心、钢铁研究总院的ICP-AES标准溶液，稀释成100μg·mL-1的储备液），氩气（＞99.99%），实验用水为去离子水，经石英亚沸处理。

1.2 仪器

IRIS Intrepid Ⅱ全谱直读等离子体发射光谱仪，震荡频率为27.12MHz，玻璃旋流雾室，石英炬管，高盐玻璃同心雾化器，垂直观测。ICP仪器工作条件如下：RF功率：1352W，辅助气流：0.5L·min-1，泵速：130r·min-1，雾化器压力：15.0PSI，样品冲洗时间：20s，短波积分时间：10s。

1.3 工作曲线

准确称取0.4000g高纯锰5份于5个150mL烧杯中，加入10mL硝酸，置于电热板上加热，完全溶解后再加热至沸腾，取下吹水，冷却至室温，分别移入5个100mL容量瓶，按表1分别加入硒标准溶液，水稀释至刻度，混匀。

表1 工作曲线Table 1 Series of standard solutions

等离子炬稳定15min 后，对所配制的工作曲线进行测定，计算机绘制校准曲线，相关系数大于0.9995。

1.4 试料处理

准确称取0.4000g试料于150mL烧杯中，加入10mL硝酸，置于电热板上加热，完全溶解后再加热至沸腾，取下吹水，冷却至室温，分别移入100mL容量瓶水稀释至刻度，混匀。按试验条件用仪器测定。称取与试料相同量的高纯锰，随同试料做空白试验。

2 结果与讨论

2.1 分析谱线的选择

在ICP的分析中，光谱干扰即元素谱线间的重叠、相互影响会带来干扰，分析应尽可能选择检出限低，灵敏度高，干扰元素少，干扰程度低，线性范围宽的谱线，而且分析谱线的选择直接影响到测定结果的准确性以及测定方法的可信度。在本方法选择硒的谱线为196.090{171}nm。

2.2 锰基体干扰试验

分别准确称取 0.10、0.20、0.30、0.40g高纯锰于4个150mL烧杯中，加入10mL硝酸，置于电热板上加热，完全溶解后再加热至沸腾，取下吹水，冷却至室温，分别移入4个100mL容量瓶，分别加入硒标准溶液，使硒含量为5.0μg·mL-1，水稀释至刻度，混匀。另配制1份没有加入高纯锰，硒含量为5.0μg·mL-1的溶液，按试验条件用仪器测定其强度值（Cts/S）。结果见表2。