【doc】ICP—AES法测定氧化钴中主成分Co和杂质元素Fe、Ni、Mn、Cu含量

【doc】ICP—AES法测定氧化钴中主成分Co和杂质元素Fe、Ni、Mn、Cu含量 ICP—AES法测定氧化钴中主成分Co和杂 质元素Fe、Ni、Mn、Cu含量 第4期光谱仪器与分析 lCP—AES法测定氧化钴中主成分 Co和杂质元素Fe,Ni,Mn,Cu含量 蔡翠侨吴天良 .海南出入境检验检疫局(570105) 刖罱 氧化钴中co的含量一般在70%左右,要求杂质含量Fe,Ni小于0.2%;Mn,Cu小于 0.1%.按GB6518—86规定,钴量采用亚硝酸钴钠重量法测定,杂质元素用分光光度怯或原 子吸收法测定.传统化学法检测手续繁琐,检验周期长,试剂用量大,原子吸收法需单元素单 测,而且基体干扰严重. 电感耦合等离子发射光谱法具有灵敏度高,检测限低,精密度好,线性范围广,基体效应 小,可同时或顺序测定多种元素的优点,因而在地质,环保,化工,食品和科研等领域已得到广 泛的应用.然而有关用ICP—AES法测定氧化钴中的钴和其他杂质 元素方面的报导,我们目 前还没见到.在试验过程中我们发现,用228.6NM波长线涣9定c线性范围可从0至 150PPM,经多次对系列(0,l0,50,100,l50u)标准化,其线性和重复性都较好.从理论 上看用ICP—AES法测定高含量钴是可行的但在实际操作中,因为称样量少,稀释倍数犬, 仪器的轻微波动对检测结果的影响很大,因而提高仪器分析精密度在该法中显得尤为重要,有 好的分析精密度,才能保证结果的准确度为此,我们根据内标校正理论,在方法中选择cd作 为内标元素进行内标校正,以消除仪器因速度,功率,温度等变化引起的偏差,从而使分析的相 对标准偏差降至0.15%以下精密度可提高2—8倍,基本满足高含量元素的检测要求. 本法不作基体分离,杂质元素中Ni受co的基体谱线干扰较大,我们试验采用干扰元素校 正系数法进行校正,其他杂质元素未发现明显的基体干扰.方法杂质元素的回收率在89一 l05%之间. 实验部分 一 ,仪器与试剂 1.仪器 本试验采用TJA公司的POLYSCAN?型电感耦合氨等离子体发射光谱仪. 其优化条件参数如下:R.F功率1150KW;冷却气流量14L/min;辅助气流量1.0L/min;载 气流量0.5L/min;雾化器压力30PSI;观测高度16mm;蠕动泵速度lO0ul/min;积分时间10see; 积分次数3次.’’ 2.试剂及标准溶液 2.1硝酸G.R.(p1.42)? 22盐酸G.R.(0119) 2.3高氯酸A.R(p1.75) 2圯P—A瞄法测定氧化钴中主成分c0扣杂质元素Fe,Ni,Mn,Cu含量 2.4钴标准溶液:用国家标准储备液(含c01.0mg/m1)配标准系列(0,10,50,l(~Lg/m1), 其中各含内标元素CA10ug/ml,含盐酸浓度10%(v/v) 2.5混合标准溶液:用国家标准储备液(1.0mg/m1)配制以下两组标准溶液作高标 A组含Mn,Cu浓度分别为10ug/ml;B组含,Ni浓度分别为10ug/ml, 用10%(v)盐酸 配制. 配制10%(v/v)的盐酸溶液作低标 二,试样分析步骤 1.称取0.1000克试样于250ml烧杯中,加入硝酸(2.1)30ml,盐酸(2.2)10ml,低温加热溶 解试样至溶液冒大泡,加入高氯酸(2.3)10ml,继续加热冒高氯酸白烟至溶液近干.冷却后加入 20ml盐酸(2.2),50mI水,加热溶解盐类,冷却后移入200ml容量瓶中,用水稀释至刻度摇匀. 准确赠吐溶液10.00ml置于50ml容量瓶中,加入内标元素cd标准溶液(cd在50ml溶液中的 浓度为10lag,/m1),盐酸(21)5ml,用水稀释至刻度摇匀. 2.标准校正曲线. 本方法钴的测定采用多点标准化,其他杂质的测定采用两点标准化. 将标准曲线系列溶液导入ICP,测定其光强度,以强度为横坐标,浓度(ug/m1)为纵坐标,仪 器自动绘制工作曲线.钴的校正曲线见图l: 3.测定. 吸取空白和样品溶液测得光强度,仪器自动查准曲线并显示相应浓度,根据样品稀释定 容体积换算百分含量... 结果与讨论 1.分析线的选择:本方法各被测元素的固定道谱线灵敏度高,相互干扰较少,因此均采用 固定道谱 线:Co228.6rim,Cu324.754nm,Fe259.940rim,Mn293.306rim,Ni231.604n mo. 2.基体对杂质元素分析线的干扰 为了检查钴基体对杂质元素的干扰情况,我们用不同浓度的钴标准溶液(0,50,100,500 ~,g/m1)分别在各杂质元素分析线上进行ICP谱线扫描,结果见图2.从扫描图中看出,Co对 有明显干扰,干扰程度随c0浓度的增加而增加;Co浓度在100ug/ml之内对无明显干扰; Mn,Cu受钴的基体干扰不明显. 为了消除钴对镍的谱线干扰,我们采用干扰元素校正系数法进行校正,按方法测定纯钴标 准溶液(浓度与试样溶液中的钴浓度基本一致),根据测定结果中M分析线与co分析线上显 示的信号(浓度)计算c0对Ni的校正因数,并把该因数输入方法中,测定时,仪器会根据试样 溶液中的c0含量对进行自动校正., 3.检测限 根据ILIPAC的规定,检测限用除待测元素以外的全部试剂作空白溶液,用38计算,测得各 元素的仪器检测限.本方法在仪器优化的工作条件下,用与试样同时操作得到的试剂空白溶 液连续积分儿次,根据积分信号计算出标准偏差,并按上述公式求出各元素的仪器检测限 (ur/~)分别为:Mn(0.0030),re(0.012),cu(0.0015),Ni(0.0069),Co(00012). 4.精密度与回收率试验 第4期光谱仪器与分析3 为了解决ICP一_,LES法测定高含量元素结果不稳定的问题,本法采用内标校正法提高分 析精密度.同一个样品,采用内标校正法与一般方法比较,测试结果的RSD%有明显改善,结 果对照如下: 样品含量 Co(%) 71.45 70.94 70.67 68.79 68.18 68.o7 积分次数RSD(%】 内标校正无内标校正 005O0.2O 0201.28 0.O640.20 0l00.31 0l00.38 O.030.29 从上述结果可看出,积分3次时IqSD%的改善尤为明显.在平时测定 中,一般采用积分3 次,内标校正的采用可使ICP—AES的分析精密度提高3倍以上. 氧化钴中钴含量测定的重复性试验(重复测定3次,每次3个平行样) 结果如下 样品编号BO?|990ol239 测定次数I2l3 测试68.2868.03l鹋30 结果68.48:68.23l68.51 %68.4368.27l68.55 平均值(%)68.34 e,SU(%)0040’ 其他元素重复性试验的RSD(Ft=9)为0.22—5.8% 由于没有标准物质和已知样品,本试验采用加标回收法来评价方法的准确度.根据实际 样品的成分配模拟试样按方法操作,测定回收率,结果如下 分析元素MnCuNiCo 加入量0.2O.O20.20.2O.o20.20.700 uml 回收量0.2llO02402080.1830.0,4O.19O.103696 und7 回收率%l05.5l20.0l04.09l,5120O98.5103.099.4 小.结 本文采用内标校正法提高了ICP—AES法测定高含量元素的分析精密度,用干扰元素校 正法解决了主成分co对杂质元素M的干扰问题,建立了ICP一”AES直接测定氧化钴中的主要 元素与杂质元素的方法.方法简单,快速,精密度和准确度良好,目前已应用于我局的日常进 出口检验. (图1,图2附后) 4【cp_一AES法测定氧化钴中主成分c0和杂质元素,Ni,Mn,Cu含量 圈1:Co的校正曲线 (c0标准系列:0,10,5O,100ug/m1) 标准线性图 StandararmfionLinearP1ot CO 二/ / . , r, //? — D Signal(1R1 400 圈2:杂质元素分析灵敏线受c0干扰的谱线扫描圈 (PRIMARY:.500ug/mlCo标准溶液;Ovedayl:lo0ug/mlCo标准溶液;. Overlay2:50ug/mlCo标准溶液;Overlay3:试剂空白溶液.) ?Z【耵StY:stdCogflflppa /ti231.694rZ[ntellsit=421ScALE:×.5a8 Haxisus(s):嘶266181l2l Cursor:P—RIMA—RY42105La. r. !吐169啦l蝠141QcL115 COjiCO0D 第4期光谱仪器与分析5 ?2lHTsH:stdc05明PPn ?293.3B6?Intensit=595SC乩E:X.588 Maximum(s):6366136i日6B7 C02IP[TSH:sidCo588ppm Fe259.9伽]ntcnsit~S7SCALE:X.5朋 MaxI_u(s):5747477 6Ic卜AEs法测定氧化钴中主成分co和杂质元素,Ni,gn,Cu含量 c02IM!:stdC8却Pn cu]Z4.754*Intensity=76S?:X1.嘲 hxiIiltlII(s):z591B5B57fl 啦巴rQ蠼cla78 参考文献 [1]GB65l8—86 [2]GB/T15922--1995 [3][美]AkbarNontaser,D.wGolightly主编,感耦等离子体在原子光谱分析法中的应用, 人民卫生出版社,1992