铁矿─镍铬含量的测定─火焰原子吸收光谱法

FCLHSTKSHNiCr001铁矿—镍、铬含量的测定―火焰原子吸收光谱法 F_CL_HS_TKSH_Ni_Cr_001铁矿一镍、铬含量的测定―火焰原子吸收光谱法 范围 本推荐方法用火焰原子吸收光谱法测定铁矿石中镍、铬的含量。 本方法适用于天然铁矿、铁精矿、烧结矿和球团矿中0.003%(m/m)~0.1%(m/m)镍、铬含量的测定。 2 原理 试样用盐酸、硝酸分解，用甲基异丁酮萃取除去滤液中的大部分铁。不溶残渣经灼烧，用氢氟酸、硫酸蒸发除去二氧化硅，以碳酸钠一四硼酸钠混合物熔融残渣，然后再以盐酸溶解，与主液合并。吸喷溶液到原子吸收光谱仪的火焰中，用空气一乙炔燃烧器，在波长232nm处测量镍的吸光度；用氧化亚氮一乙炔燃烧器，在波长357.9nm处测量铬的吸光度。 3 试剂 3.1碳酸钠一四硼酸钠混合熔剂 将碳酸钠(Na，C03，无水粉末)与四硼酸钠(Na，B07，无水粉末)以2：1(m/m)比例混合。 3.2四硼酸锂(Li，B40，)，无水粉末。 3.3盐酸， p 1.19g/mL. 3.44盐酸，2+1、1+1、2+100. 3.5硝酸， p 1.42g/mL. 3.6硝酸，1+1. 3.7氢氟酸， p 1.14g/mL. 3.8硫酸， p 1.84g/mL. 3.9硫酸，1+1. 3.10甲基异丁酮(MIBK). 3.11镍标准溶液 3.11.1镍贮备液， 100ug/mL 溶解 0.1000g 金属镍[纯度>99.9%(m/m)]于 30mL 硝酸(1+1)，冷后移入1000mL容量瓶， 以水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1mL含镍 100pg。 3.11.2镍标准溶液， 10.0pg/mL 分取 100.0mL 镍贮备液(10.0ug/mL)于 1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 此溶液1mL 含镍10.0ug。 3.12铬标准溶液 3.12.1铬贮备液， 100ug/mL 溶解0.1000g金属铬[纯度≥99.9%(m/m)]于20mL 盐酸(1+1)，冷却后移入1000mL容量瓶，以水稀释至刻度，混匀。 此溶液1mL 含100ug铬. 3.12.2 铬标准溶液， 10.0ug/mL 分取 100.0mL 铬贮备液(10.0ug/mL)于 1000mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1mL 含铬 10.0pg. 3.13镍、铬混合标准溶液 在200mL烧杯中，加入 30mL 盐酸(1+1)， 0.2mL 硫酸(1+1)，1.2g碳酸钠一四硼酸钠混合熔剂。加热除去二氧化碳，冷却。用移液管或滴定管加入10.00mL镍贮备液(100ug/mL)和10.00mL 铬贮备液(100ug/mL)。移入100mL容量瓶，以水稀释至刻度，混匀。 仪器 原子吸收光谱仪，配备空气一乙炔燃烧器、氧化亚氮一乙炔燃烧器、镍空心阴极灯、铬空心阴极灯。 所用原子吸收光谱仪应达到下列指标。 最低灵敏度：工作曲线中所用等系列标准溶液浓度最大者，其吸光度应不低于0.300。 工作曲线线性：工作曲线顶部20%浓度范围的斜率值(表示为吸光度的变化)，在以同样方法测定时，与底部20%浓度范围的斜率值之比，不应小于0.7. 最低稳定性：多次测量工作曲线中所用最大浓度标准溶液与零浓度标准溶液的吸光度，分别计算平均值及标准偏差。其标准偏差应分别小于其吸光度平均值的1.5%和0.5%. 5 操作步骤 5.1称样 称取约1g试样，精确至0.0002g。 5.2空白试验 在同样条件下，与试样分析平行进行空白试验。 5.3试样处理 5.3.1分解 将称取好的试样置于 250mL 高型烧杯中，用几毫升水润湿，加入25mL盐酸，盖上表皿，在电热板上于100℃加热1h[用一盛有相似体积和深度硫酸(p1.84g/mL)的烧杯置于电热板上，根据其温度调节电热板的温度]，至溶液体积减至10mL左右。 注：当不溶残渣较多时，可在电热板的较高温度区域继续加热，但不要煮沸。 加入5mL硝酸、0.2mL硫酸(1+1)，加热15min， 蒸发溶液至近干。 注1当试样含有较高的钡时，不加硫酸。2 一定要盖上表皿，以防止氯化物升华。蒸发时，将表皿略微移开一点。 加入20mL 盐酸(1+1)，加热溶解盐类。冷却，洗涤表皿和烧杯壁，通过致密滤纸加滤纸浆(0.3~0.4g干量)将溶液滤于 200mL烧杯中。用带橡皮头的玻棒或一小片湿滤纸小心擦去附着的颗粒并转移到滤纸上，用温热盐酸(2+100)洗涤滤纸直至无铁，再用热水洗涤滤纸三、四次。滤液和洗涤液作为主液保留，将滤纸和残渣移入铂埚。 5.3.2除铁 加热蒸发主液至近干，以15mL盐酸(2+1)溶解盐类，移入200mL分液漏斗. 20mL盐酸(2+1)淋洗烧杯，一并转移到分液漏斗中。 加50mL 甲基异丁酮至分液漏斗，振荡 1min， 静止分层，将下层水相放入原200mL烧杯中。加10mL 盐酸(2+1)于分液漏斗中洗涤有机相，振荡30s。静止分层，将下层水相放入盛有第一次水相的200mL烧杯中。弃去有机相。 缓慢加热溶液，将溶液中的甲基异丁酮全部赶走，然后加5mL硝酸，蒸发至干。以20mL 盐酸(1+1)溶解盐类. 5.3.3残渣处理 将铂埚中的滤纸在低温(500℃至800℃)干燥、烧掉，然后灼烧残渣。冷却，以1~2滴水润湿，加3滴硫酸、5mL氢氟酸。缓慢蒸发驱赶二氧化硅，并继续加热除去硫酸。在800℃灼烧几分钟，然后冷却。加入1.2g碳酸钠一四硼酸钠混合熔剂与残渣混匀。将埚置于马弗炉中，先在较低温度加热几分钟，然后在1000℃加热 15min。 注：也可用四硼酸锂取代硼酸钠，在此情况下，校准溶液中的四硼酸钠要换成四硼酸锂。 待社埚冷却后，加入 10mL 盐酸(1+1)，温热溶解熔体。将此溶液与主液合并，加热除去二氧化碳，冷却。移入100mL容量中，用水稀释至刻度，混匀。 5.4吸光度测量 在原子吸收光谱仪上，于波长镍232.0nm 处，以空气一乙炔火焰，或于波长铬 357.9nm处，以氧化亚氮一乙炔火焰，用水调零，分别测量镍、铬的吸光度。先用镍或铬工作曲线系列浓度最大的溶液喷测，并调节火焰状态和燃烧器位置，以达到最大吸光度。然后按浓度由低到高的顺序，依次喷入镍、铬的工作曲线系列溶液和待测试样溶液空白试验溶液。每一溶液喷测均为以水调零，并至少重复喷测两次，记下获得的稳定读数，求得各自平均吸光度。 5.5工作曲线绘制 在6个200mL 烧杯中，每个都加入30mL 盐酸(1+1)， 0.2mL硫酸(1+1)，1.2g碳酸钠一四硼酸钠混合熔剂，加热除去二氧化碳，冷却。移入6个100mL容量瓶中，分别分取0、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00mL 镍贮备液或镍标准溶液，铬贮备液或铬标准溶液(镍、铬的校准溶液应分别配制).以水稀释至刻度，混匀. 用镍贮备液或铬贮备液配制的校准溶液的浓度范围为0~10ug/mL； 用镍标准溶液或铬标准溶液配制的校准溶液的浓度范围为 0~1ug/mL. 每一溶液的平均吸光度减去零溶液的平均吸光度为镍或铬的净吸光度。以镍或铬浓度为横坐标，净吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。 将试样溶液的平均吸光度和随同试样空白溶液的平均吸光度，从工作曲线上分别查出各自的镍或铬的浓度. 6 计算 按下式计算镍或铬的含量，以质量百分数表示： 式中： c—74—自工作曲线上查得的试样溶液中镍或铬浓度， ug/mL； ( C——自工作曲线上查得随同试样空白溶液中镍或铬浓度， ug/mL； ) ( m n ——测量溶液相当的试样质量，： go )