原子荧光光谱法测定铜精矿中的痕量汞邵海青;陈红【摘要】研究了以氯化亚锡作还原剂,用原子荧光光谱仪测定铜精矿中的微量汞.结果表明,原子荧光法可测定铜精矿中0.00002％～0.00012％的汞,方法线性范围在0～6μg/L,r=0.9995,检出限为0.0042μg/L,样品加标回收率在94％～98％.方法简便,准确,结果令人满意.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】3页(P38-40)【关键词】铜精矿;氯化亚锡;微量;汞;原子荧光光谱仪【作者】邵海青;陈红【作者单位】江西铜业集团公司贵溪冶炼厂,江西贵溪335424【正文语种】中文【中图分类】O657.31 引言汞污染在世界各地分布较广，美洲、欧洲、亚洲和非洲都出现了汞污染问题，甚至人迹稀少的北极也在受到汞污染的威胁。
因此环境汞污染状况十分令人堪忧［1］。
近年来人们的环保意识逐渐加强，对铜精矿中的痕量汞测定也提出了更高的要求。
铜精矿中的汞国标采用冷原子谱法［2］，测定范围0.0001% ～0.050%，测定下限偏高，不能满足人们的要求。
不同物质中痕量的汞也可使用汞分析仪直接测定，亦可使用分光光度法测定，ICP－MS等方法测定［3－5］。
但不是使用设备太专一利用率不高，就是操作过于繁琐，或者是设备过于昂贵，造成分析成本太高，使分析难于进行。
本方法采用原子荧光光谱仪测定铜精矿中的痕量汞。
样品用逆王水溶解后，在硝酸溶液中以氯化亚锡作还原剂，用氩气作载气，将生成的汞原子蒸汽导入原子荧光光谱仪进行测定。
结果表明，原子荧光法测定铜精矿中的痕量汞，方法线性范围在 0 ～6μg/L，r=0.9995，检出限为0.0042μg/L，样品加标回收率在94% ～98%。
方法不仅降低了检出限，而且不需要专用设备，简便易操作。
2 实验部分2.1 仪器与试剂AFS－2100双道原子荧光光谱仪(北京科创海光仪器有限公司)，汞空心阴极灯。
0.1 μg/mL 汞标准溶液，5+95 硝酸，0.05%(m/V)重铬酸钾溶液。
15g/L氯化亚锡溶液，5+95盐酸溶液。
50g/L重铬酸钾溶液。
所有试剂均为优级纯，实验用水为二次蒸馏水。
2.2 仪器条件的选择移取0.1μg/mL汞标准溶液3mL入50mL容量瓶，加入2.5mL硝酸，0.5mL重铬酸钾用水稀释至刻度，混匀，配制成6ng/mL的标准溶液。
使用此标准溶液进行负高压，灯电流，屏蔽气流量的试验。
2.2.1 光电倍增管负高压的选择光电倍增管负高压大小和光信号转换的电流值成正比关系。
加大负高压，仪器灵敏度增大，相应背景的噪音也增大，而且可能产生暗电流。
改变仪器光电倍增管负高压值对空白及所配标液分别进行测定，负高压在260V时背景值适中，信背比高，可以满足分析的要求。
试验值见表1。
表1 光电倍增管负高压的选择负高压值/V 250 260 270 280 290空白溶液测定值2782 3698 4929 6054 8242 167 213 290 356 462标准溶液测定值2.2.2 空心阴极灯电流的选择由于原子荧光采用非色散光路，灯电流的大小代表了激发光源的强弱。
灯电流大，激发的强度大，灵敏度高，但是灯电流过大会缩短空心阴极灯的使用寿命。
改变汞灯灯电流，对空白及所配标液分别进行测定。
在15～25mA时荧光发射强度随灯电流增加而增加，背景值也相应增加，综合考虑，汞灯灯电流选用20mA。
试验值见表2。
表2 空心阴极灯灯电流的选择灯电流值/mA 14 16 20 25空白测定值2573 2875 3789 4721 170 185 236 290标准溶液测定值2.2.3 炉高的选择炉高即火焰的观测高度，过小的炉高容易受到气相的干扰，此外由于光源射到炉口所引起的反射光过强(表现为空白强度较高)而使检出限上升很快，精密度下降。
因此一般不在低于5mm以下炉高使用。
过高的炉高会带来灵敏度的下降，导致光束照射在体积较小而且状态不稳定的尾焰上，致使仪器的测定精度下降［6］，所以依据仪器厂商推荐测汞时使用10mm炉高。
2.2.4 载气和屏蔽气的选择载气的作用是把生成的金属或金属氢化物及时送到炉头，屏蔽气的作用是在氢氩焰外围形成保护气，以防止周围氧气渗入产生猝灭。
厂家推荐仪器载气流量使用400mL/min，控制载气流量400mL/min，改变屏蔽气流量对空白及所配标液分别进行测定。
考虑合理的灵敏度，选用800mL/min。
试验数据见表3。
表3 屏蔽气的选择屏蔽气流量/(mL/min)231 231 230 236标准溶液测定值400 600 800 1000空白测定值3433 3733 4003 40683 结果与讨论3.1 样品处理称取1.00g样品，加少量水润湿，将样摇开。
加入10mL盐酸加热煮沸，取下加入30mL硝酸(如有硫加入0.5mL溴素)继续加热至样品溶解。
加入50mL水，煮沸驱除氮的氧化物，加入2mL 50g/L重铬酸钾溶液，继续煮沸，如溶液褪色，滴加50g/L重铬酸钾溶液至颜色不褪，取下冷却，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度摇匀。
移取20mL入50mL容量瓶中用水稀释至刻度待测。
随同样品处理带试剂空白。
3.2 共存元素铜的影响铜精矿中主要的基体元素有铜、铁。
测定时不希望因为除基体带进更多的测定误差，故希望带基体进行测定。
由于铜精矿中铜含量大多在13%～30%范围，为确定共存铜元素对汞测定的影响，我们于一组50mL容量瓶中加入0.1ug/mL汞标准溶液2mL，然后分别加入3mL、4mL、6mL的10mg/mL的铜标准溶液，相当于样品中铜含量分别为0%、15%、20%、30%，再加入 0.5mL的50g/L重铬酸钾溶液和2.5mL硝酸，用水稀释到刻度，混匀后测定，测定结果见表4。
表4 铜对测定的影响铜加入量g 0.200 0.201 0.200 0.201/mg 0 30 40 60测定结果/μ试验表明，铜精矿中铜含量在30%以下不影响测定。
由于铜精矿中铁含量大多也在13%～30%范围，为确定共存铜元素对汞测定的影响，我们于一组50mL容量瓶中加入0.1ug/mL汞标准溶液2mL，然后分别加入3mL、4mL、6mL的10mg/mL的铁标准溶液，相当于样品中铁含量分别为0%、15%、20%、30%，再加入 0.5mL的50g/L重铬酸钾溶液和2.5mL硝酸，用水稀释到刻度，混匀后测定，测定结果见表5。
表5 铁对测定的影响铁加入量g 0.203 0.200 0.205 0.201/mg 0 30 40 60测定结果/μ试验表明，铜精矿中铁含量在30%以下不影响测定。
3.3 标准溶液的配制为保证分析的准确度、精密度，考虑到工作标准溶液系列的浓度较低，不适应长期使用，工作标准溶液系列应现配现用。
由于样品测定液中存在有基体(大量的共存元素、样品溶解过程加入的试剂等)，可能会影响到目标元素的测定，故工作标准溶液系列应做基体匹配。
而3.2中试验表明铜、铁的存在与否对汞的测定无影响，故工作标准溶液系列做基体匹配时，可不予考虑，仅考虑加入的硝酸、重铬酸钾溶液，具体如下:移取 0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL的0.1μg/mL 汞标准溶液入 50mL 容量瓶。
加入2.5mL硝酸，0.5mL重铬酸钾用水稀释至刻度，混匀。
3.4 标准曲线的线性范围及检出限将配制好的汞标准系列溶液在原子荧光光谱仪上测定，绘制工作曲线，得其回归方程为y=727.829x－42.378 ，相关系数r为0.9995(n=6)。
测定样品的空白溶液11次，RSD为0.14%，用3倍的空白标准偏差计算出本方法的检出限为值0.0042μg/L。
3.5 样品的测定及回收率选用铜精矿1#样品，采用本方法分别进行测定，RSD为3.32%。
测定结果见表6。
表6 精密度试验(n=6)样品测定次数测定结果/% 平均结果/% RSD/%10.0000530 2 0.0000554 3 0.0000556 0.0000551 3.32 4 0.0000578 50.0000530 6 0.0000556称取铜精矿1#样品1.0027g六份，分别加入不同质量浓度的汞标准溶液，采用本方法分别进行分析，测定汞的回收率，结果见表7。
汞的回收率在94% ～98%。
表7 回收率试验样品测定平均值/%1#/(μg/L)加入量/(μg/L)测得值/(μg/L)回收率2.003.9574 94.00 1# 2.00 4.0710 96.70 1# 2.210 2.00 4.1258 98.00 1# 1.003.1105 96.90 1# 1.00 3.1022 96.64 1#1.00 3.0700 95.844 结论样品用逆王水溶解后，在硝酸溶液中以氯化亚锡作还原剂，采用原子荧光光谱仪进行测定。
结果表明，原子荧光法测定铜精矿中的痕量汞具有准确，方便，检测限低等优点，可以应用于铜精矿中汞的测定。
参考文献:［1］胡月红.国内外汞污染分布状况研究综述［J］.环境保护科学，2008，34(1):38－41.［2］ GB/T3884.11 －2000，铜精矿化学分析方法［S］.［3］陈永欣，刘顺琼，黎香荣，韦新红，吕泽娥.汞分析仪直接测定矿石中的痕量汞［J］.岩矿测试，2011，30(1):67 －70.［4］游建南.微量汞分析的研究－SCF分离富集－胶束增溶光度法［J］.铀矿冶，2002，21(3):154－159.［5］张会宗，王瑞敏，姜莹，潘明云，康廷.ICP_MS测定香芍软胶囊中砷汞铅镉铜的含量［J］.中华中医药学刊，2005，26(1):154－155.［6］郝金竹.原子荧光光度计鉴定中常见的问题及解决方法［J］.化学分析计量，2005，14(2):39－40.。
