王全瓊++劉建斌

摘 要：采用ICP一OES電感耦合等離子發(fā)射光譜法對有色地質(zhì)礦樣中的Zr（Hf）的含量進(jìn)行測定，并對樣品的溶解分析提取方法、分析譜線等進(jìn)行了詳細(xì)的研究。通過堿熔、硝酸一酒石酸提取法對國家標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測定，所得到的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相符合，RSD小于2%，加標(biāo)回收率在97%～105%之間。該方法所得結(jié)果不僅準(zhǔn)確度較好，精密度也較高，且過程簡便快速，得到的結(jié)果也令人滿意。

關(guān)鍵詞：電感耦合等離子發(fā)射光譜法 堿熔 地質(zhì)礦樣 Zr Hf

中圖分類號：P575 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（c）-0020-01

鋯在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.02%，鉿常與鋯共生，含量不及鋯多。一般鋯礦物中鉿只占鋯鉿總質(zhì)量的1%～2%。鋯、鉿具有一系列優(yōu)良的性能，如良好的耐熱性、可塑性、耐腐蝕性、突出的核性能等，是原子能、電子、化學(xué)、冶金、國防等工業(yè)的重要原材料。鋯和鉿的電子結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)極為相似，按電位排序，鋯接近鈹、鋁，是一種強(qiáng)還原劑，比鉿稍活潑。至今測定鋯（鉿）含量的方法有很多，如：重量法、容量法、分光光度法、熒光光度法、電化學(xué)分析方法等等，這些方法的效果均不錯，但其操作步驟卻都比較復(fù)雜、繁鎖、測定周期長，而該文采用ICP-OES同時測定地質(zhì)礦樣中的Zr（Hf）含量，其操作方法簡便，效果良好，更具實(shí)用價(jià)值。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及主要工作條件

安捷倫科技有限公司生產(chǎn)的ICP-725電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。

主要儀器工作條件：高頻輸出功率1.3 kW；等離子氣流量15 L/min，輔助氣流量1.5 L/min，霧化器流量0.7 mL/min；觀察高度10 mm，儀器穩(wěn)定延時10 s，一次讀數(shù)時間4 s，進(jìn)樣延時10 s，泵速15 rpm，快泵（樣品延時/清洗），重復(fù)次數(shù)3次，鋯的分析譜線為343.823 nm，鉿的分析譜線為263.872 nm。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

稱取0.5000 g樣品放在剛玉坩堝中，加3 g過氧化鈉，攪拌均勻，再加入樣品1 g。在700 ℃下熔融10 min，取下，稍冷，沸水浸取融塊，煮沸3～5 min，冷卻后過濾，用2%的NaOH、水洗滌燒杯并沉淀若干次，將沉淀連同濾紙（將濾紙撕碎）放回原燒杯中，加入25%的HNO3 40 mL和10%的酒石酸10 mL，加熱至近沸將沉淀溶解，冷卻，將溶液和濾紙一起移入100 mL比色管中，并吹洗燒杯內(nèi)壁，用水稀釋至刻度，搖勻澄清，把電感耦合等離子發(fā)射光譜儀上所選定的工作條件與標(biāo)準(zhǔn)系列同時上機(jī)進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶礦方法及酸度的選擇

含鋯礦物一般比較難于分解，很難溶于酸類，尤其是無水鋯石，所以通常采用堿溶法。本文采用過氧化鈉熔融分解礦樣，水解是鋯、鉿絡(luò)合反應(yīng)的重要組成部分，各種含氧配位體與鋯、鉿的鍵合能很接近，因此無論在酸溶液還是堿溶液中均能發(fā)生水解反應(yīng)。為避免酸化復(fù)溶解鹽類水解產(chǎn)生沉淀，使樣品結(jié)果偏低，該文采用硝酸+酒石酸復(fù)合溶液浸取鹽分，因鋯（鉿）能與酒石酸（鹽）生成較穩(wěn)定的絡(luò)合物，可防止鋯（鉿）以氫氧化鋯（鉿）的形式從溶液中水解析出，試驗(yàn)表明在多種酸中，HCl、HNO3在測定過程對儀器或樣品干擾效應(yīng)相對是最小的，本法用硝酸+酒石酸復(fù)合溶液溶解鹽分，并在此介質(zhì)中直接測定鋯、鉿的含量。經(jīng)試驗(yàn)表明在2%～10%的溶液酸度中，其濃度的變化對于結(jié)果無明顯影響，本法采用約5%的溶液酸度進(jìn)行測定。

2.2 分析譜線的選擇、功率的影響

本法分別對待測元素進(jìn)行多條靈敏線測試比較，選出鋯最佳分析譜線為343.823 nm，鉿最佳分析譜線為263.872 nm，由于鋯、鉿的激發(fā)能較高，屬難激發(fā)元素，本方法選用1.3 kW的功率。

2.3 干擾的消除校正

本法中鋯（鉿）標(biāo)準(zhǔn)工作溶液采用空白系列溶液配備，保證了樣品與標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)樣、霧化效率一致，消除了測定中產(chǎn)生的物理、電離干擾。本法試驗(yàn)時采用10 ?g/mL的Rh元素做內(nèi)標(biāo)校正與不用內(nèi)標(biāo)時測定的結(jié)果相符合，為了方便快捷，可以不采用內(nèi)標(biāo)測定。

2.4 方法的精密度、檢出限、準(zhǔn)確度及加標(biāo)回收率

采用本方法在所選定的最佳測定條件下，連續(xù)測定空白溶液11次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算出檢出限，鋯的檢出限為0.28?g/g，鉿的檢出限為0.61 ?g/g。稱取0.5000g不同的國家一級標(biāo)準(zhǔn)樣品做加標(biāo)回收試驗(yàn)，鋯加入量100 ?g，鉿加入量20 ?g，鋯鉿的回收率均在97%～105%之間。對同一標(biāo)準(zhǔn)樣品平行測定11次，結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相符合，其鋯和鉿結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2%，結(jié)果獲得良好的精密度，而且檢出限低，準(zhǔn)確度高，滿足測定需要。結(jié)果見表。

3 結(jié)語

本法用過氧化鈉熔融很好的分解了樣品，利用硝酸+酒石酸復(fù)合溶解，有效解決了鋯（鉿）水解析出的問題，本法中標(biāo)準(zhǔn)曲線系列和樣品結(jié)果均由儀器直接算出，上述所得平均值及RSD也由儀器算出，本法具有較高的準(zhǔn)確性和精密度。由于勿需分離、本方法具有簡單、快速的特點(diǎn)，在地質(zhì)樣品分析中有實(shí)用價(jià)值。

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