摘要:采用微波消解-硼酸络合-火焰原子吸收光谱法测定长石中的氧化钙和氧化镁。样品在MK-Ⅲ型实验室微波炉上消解,消解压力为2.0MPa,消解时间为5min,以硼酸络合消除氢氟酸的影响。方法已用于实际样品的测定,7次测定的相对标准偏差(RSD)小于14%,加标回收率为90%~103%。
关键词:微波消解,火焰原子吸收光谱,长石,氧化钙,氧化镁
长石中含有60%~80%的SiO2和10%~25%的Al2O3,0.1%~2.5%的Fe2O3。常规的酸溶或碱熔都存在分析流程长,试剂空白大等缺点。微波消解技术结合了高压、密闭消解和微波快速加热两方面的性能,具有溶解样品完全、快速,试剂消耗少,空白低,回收率高等优点。近年已广泛应用于各种样品的前处理。本文采用微波消解长石样品,结合硼酸(H3BO3)络合消除氢氟酸(HF)的影响。火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定了CaO和MgO。方法简便快速、准确度高、精密度好,适用于长石中CaO、MgO的测定。
1、实验部分
1.1主要仪器及试剂
原子吸收光谱仪(北京普析通用仪器有限责任公司);钙镁空心阴极灯;MK-Ⅲ型光纤压力自控密闭微波溶样系统(上海新仪微波化学科技有限公司)功率650W;SC系列密闭压力消解罐。
HF、HCl(优级纯);H3BO3溶液:50g/l;SrCl2.6H2O溶液:200g/l。
CaO标准储备溶液(含CaO500mg/l.0.05mol/l的HCl介质):用高纯CaCO3配制。
MgO标准储备溶液(含MgO500mg/l.0.05mol/l的HCl介质):用高纯MgO配制。
1.2仪器工作条件
按照仪器说明书要求和测定Ca、Mg的实际情况,将原子吸收仪器参数按正交法选择的工作条件列于表1。
表1、仪器工作条件
1.3实验方法
移取适量CaO、MgO标准液于200ml容量瓶中,加入溶液,用水稀释至刻度,混匀。在选定的最佳工作条件下,于原子吸收光谱仪上测定其吸光度。
2.结果与讨论
2.1微波消解条件的选择
微波溶样条件主要由加热压力、时间及溶剂三个因素决定。对此三个因素进行条件试验,结果列于表2。
表2.微波消解工作条件
经大量的试样测试可知:在序号"4"、"5"的微波溶样条件下,试样溶解清亮。本试验选择条件"5"即5mlHCl,3mlHF,压力2.0Mpa,时间5min作为溶样条件。
2.2硼酸(H3BO3)的用量
消解酸中的HF对玻璃皿和原子吸收光谱仪均有严重腐蚀;消除HF的影响通常采用H2SO4或HClO4冒烟的方法,这导致溶样时间延长。本试验采用加入一定量的H3BO3溶液络合HF,可消除其影响。
加入50g/lH3BO3溶液在6-12ml为好.本试验选定加入6mlH3BO3溶液。
2.3氯化锶锶溶液的用量
原子吸收光谱法测定Ca、Mg时,Al、Fe、Se、Be、NO3-、PO43-、SO42-干扰测定,特别是Al,在空气-乙炔火焰中,不加化学释放剂,Ca、Mg的抑制率最高可达80%.这是Al2O3凝相包裹化学干扰引起的混晶。因此必须加入离子释放剂SrCl2溶液。
2.4.共存元素的影响及干扰的消除
大量偏硅酸(或硅酸)的存在使分析结果偏低。为消除基体对各种待测元素的干扰,本试验采用在工作标准溶液中加入与试样SiO2含量及试剂量一致的基体溶液进行匹配,从而消除基体干扰。
基体溶液配制:取0.2000g优级纯SiO2溶样杯中,加入5mlHCl,3mlHF.按条件”5”设定微波消解压力,消解时间,启动消解程序进行微波消解.冷却后,加入6ml50g/lH3BO3溶液,将试液移入200ml容量瓶中,加入5ml200g/lSrCl2,备用.
分别移取2mlCaO、MgO标准储备溶液于200ml盛有基体溶液的容量瓶中,加入适量各种共存元素.按试验方法测定其吸光度,结果表明:加入SrCl2后,在200ml测定溶液中,10mgAl3+、Fe3+,5mgPb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+、Sb3+,0.1mgAu3+.2mgAg+不干扰CaO、MgO的测定.
2.5样品分析
称取0.2000g试样于溶样杯中,加入5mlHCl,3mlHF,待剧烈反应后,盖上内外盖,装入微波装置内。按条件”5”设定微波消解压力,消解时间,启动消解程序进行微波消解.冷却后,加入6ml50g/lH3BO3溶液,将试液移入200ml容量瓶中,加入5ml200g/lSrCl2溶液,稀释至刻度,混匀。随同试样做空白试验。,在原子吸收光谱仪上,按选定的工作条件测定其吸光度。计算CaO、MgO的含量。
参考文献
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