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探析共沉淀法在原子荧光光谱法分析金属及合金中的应用

2019-02-09刘晓燕罗江波

世界有色金属 2019年23期
关键词:沉淀剂氢化物原子荧光

刘晓燕,罗江波

(1.湖北省黄石市大冶有色设计研究院检测检验中心,湖北 黄石 435000;2.湖北省黄石市产品质量监督检验所,湖北 黄石 435000)

在原子荧光光谱法分析金属、合金的过程中,操作者可以利用共沉淀法,向溶液中加入沉淀剂,并得到成分均一的沉淀物,从而去除光谱试验中的干扰元素,完成溶液中各微量元素的测定,提高试验结果的准确性,因此操作者要深入分析共沉淀法的运用方式,优化金属、合金分析工作的效果。

1 在排除铁元素干扰中的应用

在原子荧光光谱分析法中,金属与合金的试剂样品中通常存在干扰基体,它们经常在受热解离等试验步骤中与溶液中的物质发生反应,造成溶液成分的不稳定,干扰最终的光谱呈现效果,增加分析工作的误差,其中铁元素作为一种主要的干扰因素,能够与还原剂硼氢化钾溶液反应产生沉淀物,影响目标元素的测定。在钢铁样品的分析中,操作人员可采用共沉淀法,来去除样品中的铁元素,排除外界干扰。在共沉淀法中,工作人员通常会采用氨水作为共沉淀剂,分离、去除溶液中的铁元素,之后将处理过的试样放入原子化器中进行受热解离,使目标测定元素转化为原子蒸汽状态,最后经过荧光强度测试,工作人员可发现共沉淀法能够消除铁基质内锑、锰、锡等物质对目标元素测定的干扰,在很大程度上提高了光谱分析法的准确性。

2 在排除镍基质干扰中的应用

镍基质中通常会含有铜、钴等元素,如果试样中的镍基质浓度过高,会抑制目标测定元素的荧光信号,为原子荧光光谱分析试验带来极大的干扰,因此在试验前,工作者需要用共沉淀法将其分离出来,降低该因素对金属、合金分析工作的影响。在共沉淀法的应用中,经过多次试验,对于不同的目标待测元素,会造成干扰现象的镍基质浓度不同,因此工作人员需要根据具体的待测目标元素性质,来采取对应的沉淀剂,保证该方法的操作效果。一般情况下,操作者会在试剂中加入氨水,创造一个碱性环境,然后加入镧含量小于80mg/L的硝酸镧溶液,以免遗留干扰元素,此时,硝酸镧就会在碱性条件下与镍基质发生反应,生成沉淀,待操作者将沉淀分离后,其中残余的杂质元素就会大幅度减少,并且不会干扰正常的荧光试验,保证光谱图分析工作的有效性。

3 在排除铜基干扰中的应用

在原子荧光试验中,铜基中不仅含有大量的干扰元素,而且二价的铜离子会在管道中与硼氢化钾产生大量的反应,生成黑色的沉淀物,当沉淀物与硫脲和抗坏血酸这两种还原剂混合后,则会形成具有较强吸附、包裹能力的乳白色沉淀,它能够阻拦待测元素的氢化物到达原子化器,大幅度降低荧光信号,影响试验的正常进行,因此操作者需要采用共沉淀法,先将铜基排除,再进行后续试验。在共沉淀法的运用中,铜基的排除可以采用多种沉淀剂,都能达到较好的效果,以8-羟基喹啉乙醇(5+95)溶液为例,一般来讲1.5ml~2.0ml的该种溶液能够沉淀10mg的铜基,但在此过程中,为了避免该溶液与试样生成的沉淀吸附目标待测元素,操作者需要在试样中加入铝溶液来调节试剂中的PH值,并将PH值控制在6,这样就可以令最终生成的沉淀物呈松散颗粒状,确保了目标待测元素不受干扰,从而深入优化了共沉淀法在原子荧光试验中的应用效果。

4 在排除氢化物干扰中的应用

氢化物干扰是指试剂中的干扰基质会生成挥发性的氢化物,并掺入目标待测元素的氢化物中,影响后续荧光试验的效果,在此过程中,铅基质作为一种容易生成挥发性氢化物的主要基质,操作者应该在试验之前利用共沉淀法,将该基质从试剂中分离出来,降低杂质氢化物的干扰。在共沉淀法的应用中,人们主要采用两种沉淀剂,即硫酸和盐酸,硫酸与铅形成的沉淀,相较于盐酸铅沉淀,其溶解积更小,由于不同铅基质对不同元素的干扰浓度限量不同,因此操作者要根据实际情况来选用合适的沉淀试剂,保证共沉淀法的运用效果,以锡的测定为例,经过以往的试验研究可知,当锡的溶液中含有200mg/L浓度的铅时,会对试验造成干扰,鉴于锡的铅基质干扰浓度限量较小,因此工作者需要使用硫酸来作为沉淀剂,降低铅沉淀物的溶解积,使铅基质能够被顺利去除,提高原子荧光光谱分析工作的准确性。

5 在烧灼法去杂质中的应用

在共沉淀法的应用中,工作人员可以通过向试剂中加入有机共沉淀剂,来得出较为纯净的待测定元素沉淀,然后利用烧灼法去除沉淀中的有机共沉淀剂,最后得到目标待测定元素,提高原子荧光光谱分析金属、合金操作的准确性。在烧灼法中,共沉淀试验采用的方法主要有三种,即胶体型、离子缔合物型以及惰性沉淀型,操作者可以根据实际情况,来采用不同的沉淀方式,保证待测元素的提取效果。此外,共同沉淀法在灼烧法去杂质的应用中,所需的有机共沉淀剂种类较多,给予工作者的选择空间较大,同时,采用该方法基本可以得到纯净、均一的待测元素沉淀,因此效果也比较好。但由于该种方式需要对沉淀进行灼烧,所以操作者要注意有机溶剂的使用量,如果用量过大就一定要把控好沉淀中有机共沉淀剂的量,避免大量的有机物进入灼烧用的炉头,导致火苗不稳定,影响最终灼烧操作的效果。

6 在吸附法去杂质中的应用

在原子荧光光谱分析工作中,共沉淀法的应用可以将目标待测物质与干扰物质相分离,保证荧光试验的正常进行,在此过程中,操作者通过使用无机共沉淀剂,吸附痕量元素或与其反应形成混合晶体,来达到物质分离效果,实现吸附法去杂质的操作。在具体操作上,工作者通常会采用氢氧化物沉淀分离法、硫酸根沉淀分离法以及硫化物沉淀分离法这三种方式,操作者应当根据实际情况来选取合适的沉淀方式,保证生成的沉淀溶解度小、稳定性强、物质纯度高。此外,在部分试样的沉淀分离操作中,工作者可以采取调节溶液PH值的方式,来分层逐步沉淀出所需物质,提高共同沉淀法的效用,同时,在混合晶体沉淀中,操作者要注意尽量使载体与痕量元素的半径接近,确保最后形成的晶格相同,使溶液中的杂质能够被顺利排出,优化光谱分析工作的准确性[2]。

7 结论

综上所述,共沉淀法在原子荧光光谱分析中的应用能够提升金属、合金分析检测水平。在分析工作中,操作者利用共沉淀法可以维护试样中物质的稳定、避免待测元素的荧光信号受到抑制、确保试验正常进行、去除铅基质干扰、有效提取目标待测元素、使杂质被顺利去除,从而优化分析操作效果。

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