原子荧光测砷的数学模型

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2013.NO.04 Joumal of Henan Science and Technology 数理与化学研究 

原子荧光测砷的数学模型 

张福礼张晓敏姚福存 

(承德华勘五一四地矿测试有限公司,河北承德067000) 

摘要:用原子荧光一氢化物发生法测砷,对于含量不是太高的化探样品,用二次函数拟合得出准确的结果。但是对于略高 的化探样品来说,如果使用二次函数,会使结果出现较大的偏差,本文通过几种数学模型的建立和对比,来探讨如何通过数学模型 

使结果更准确。 关键词:原子荧光法;测砷;化探样品;数学模型 中图分类号:TU991文献标识码:A文章编号:1003—5168(2013)07—0190—01 

元素砷在地壳中主要是以硫化物矿的形式存在,地壳中 

含量不高但较广。氢化物一原子荧光光度法是1:5万化探样 

品分析中测砷应用最普遍的方法。 1实验部分 1.1仪器和主要试剂 

XGY一1011A型原子荧光光度计(中国地质科学院廊坊物 化探研究所) 

As空心阴极灯(北京有色金属研究总院) 

盐酸(优级纯,北京化学试剂厂) 

硝酸(优级纯,北京化学试剂厂) 

0.7%硼氢化钾溶液(5g/L KOH溶液,现配) 1g/L三氯化铁溶液(40%盐酸介质) 

50 L硫脲一抗坏血酸混合还原剂 

GSD、GSS及GSR系列一级标准物质(廊坊物化探所) 1.2实验方法 1.2.1分析流程称取0.2500g样品,加入25ml比色管 中,加少量水润湿,再加入王水(1+1)10ml,将试样摇散,放人 

沸水浴中一小时,其问摇动一次,沸水浴中反应完毕,取出冷 

却并用蒸馏水定容至刻度,盖上盖摇匀静置,待试样澄清后即 

可。分别用可调移液器移取5ml澄清溶液于50ml干净烧杯 中,然后分别加入2.5ml的三氯化铁溶液和硫脲一抗坏血酸混 

合溶液。放置0.5—1小时(25℃环境温度)后用原子荧光仪 

测试。仪器测试条件见表1 表1 XGY一1011A工作参数 

名称 工作方式 炉温 主电流 辅电流 负高压 积分时间 

参数 氢化物 100℃ 40mA 0 —190 8s ● 1.2.2实验设计通过不同砷值的一级标样及其组合 来实现不同砷值的溶液。所用标样为见表2 

表2所用标样(单位:10 ) 

名称 As 名称 As 名称 As 名称 As 

GSR一3 0.7 GSS一17 6.2 GSS一24 15.8 GSS一4 58 

GSR一5 1.4 GSS一26 8.9 GSD一5 21 GSD一6a 74 

GSD一16 3.6 NGS一4 10.1 GSD一10 25 GSD一12 l15 

GSR一6 4.7 GSS一8 12.7 GSS一28 28.5 GSD一11 188 

为了达到实验目的,通过GSS一4、GSD一5a、GSD一11和 

GSD一12各溶液之间等体积混合来实现砷值逐级升高的溶 液。具体做法就是:分别移取组合溶液(A+B)2.5ml加入到 

50ml烧杯中,以下操作同分析流程。 

2结果和结论 2.1实验结果 每个样品都做五个平行样,重复分析三次,剔除其中的异 常值,然后取各样品的荧光值之平均为最终结果,其最终结果 

见表3。将表3的数据粘贴人Excel中,利用其图表向导功能 

对本次结果生成趋势图和函数公式。本次实验中的数学模型 

1g0 选择二次、三次及指数函数模型。 表3实验结果(单位:10“) 

荧光值 As值 荧光值 As值 荧光值 As值 荧光值 As值 

15 O.7 117 15.8 204.5 46.6 242 94.5 

38 3.6 127 19.2 214.1 55.5 240.125 115 

57 6.2 156 25 223.4 66 235.4 151.5 

83.6 10.7 175.8 33.2 232 74 234.25 188 

lO2 12.9 l81.8 36.15 236.7 86.5 

利用Excel图表向导生成的函数公式,以各样品的荧光值 

为x,利用公式计算的Y值即为各样品的As值,将各数学模型 

求得的结果列入表4,和标准值比较。 

表4各数学模型结果比较 

As值 指数 二次 三次 As值 指数 二次 三次 

O.7 2.39 4.35 —2.13 43.25 45.38 47.29 71.43 

1.4 2.68 3.76 0.26 55.5 63.76 60.04 97.35 

2.7 3.27 3.17 3.73 66 74.33 66.32 l11.40 

4.75 3.81 3.09 6.oo 74 85.66 72.43 125.8l 

6.2 4.77 3.56 8.81 86.5 92.57 75.88 134.28 

8.4 5.91 4.68 11.23 94.5 101.O3 79.88 144.37 

9.1 6.59 5.49 12.44 1oo.35 88.39 73.81 129.18 

14.3 11.44 12.13 19.8O 123 82.34 70.70 121.64 

19.2 15.15 17.14 25.33 131 86.51 72.86 126.86 

25 24.44 28.23 39.63 151.5 9O.60 74.92 131.89 

33.2 33.89 37.63 54.21 188 88.9O 74.07 129.81 

2.2实验结论 

由表4的结果可见,As值在100.35~188ppm的样品,其 

荧光值上下波动,且波动较小。所以目前氢化物一原子荧光 

光度法测砷有其方法检测上限,就本实验而言,该上限为 

100ppm,其原因有待深究。最佳的数学模型为指数函数,对于 As在100ppm以下的样品通过指数函数计算都可以做的较好, 

对于As值在60ppm以下的用二次函数也是可以的,三次函数 

偏差较大。 

参考文献: [1]卢青,张争京,李红霞.用原子荧光法同时测定砷、锑、 

铋、汞[J].黄金地质,2002,8(1):75—77. 『2]孙明新.原子荧光光谱法测定地质样品中砷、锑、铋、 

汞时出现的若干问题及解决方法[J].化学计量分析,2008,17 

(2):71—72.