方 群,劉惠言
(湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院,湖南 長(zhǎng)沙 410000)
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氯化鉀中鈣、鎂含量測(cè)定采用的方法是火焰原子吸收法[1],該方法主要受鋁、硫酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽等的干擾(能抑制鈣、鎂的原子化),所以一般會(huì)加入鍶、鑭或者其他釋放劑來(lái)消除干擾,步驟煩冗,效率低。所以建立一種快速高效的檢測(cè)方法具有重要意義。
筆者用稀鹽酸溶液對(duì)氯化鉀樣品進(jìn)行處理后,采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)[2-5]測(cè)定其中的鈣、鎂含量,前處理簡(jiǎn)單,操作方便,檢測(cè)效率高,檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確,回收率高,重復(fù)性好,滿足氯化鉀中鈣、鎂含量的檢測(cè)要求,具有普遍適用性,適合大批量樣品的快速檢測(cè)。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀,iCAP7400型,美國(guó)賽默飛世爾科技公司;電子分析天平,精度0.1 mg,量程220 g,賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司。
鈣、鎂混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,ρ(Ca)、ρ(Mg)均為100 mg/L,國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試研究院;鹽酸試劑,優(yōu)級(jí)純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;高純氬氣,純度99.999%,長(zhǎng)沙某氣體有限公司;氯化鉀樣品,市售。
iCAP7400 型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀工作條件經(jīng)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化后,參數(shù)如下:檢測(cè)波長(zhǎng)分別為Ca 317.933 nm、Mg 285.213 nm;最長(zhǎng)積分時(shí)間10 s;樣品泵沖刷時(shí)間為3 min,轉(zhuǎn)速50 r/min,穩(wěn)定時(shí)間5 s;光源射頻功率為1 200 W;輔助氣流量0.3 L/min;霧化器內(nèi)氣體流量0.35 L/min;冷卻氣流量13 L/min;驅(qū)氣氣體流量為一般流量;攝像機(jī)溫度-45.65 ℃;光室溫度38.0 ℃。
等離子體射頻功率為優(yōu)選,采用蠕動(dòng)泵進(jìn)樣,霧化器氣體、冷卻氣、驅(qū)氣為氬氣。
系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:分別精確移取鈣、鎂混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1.0、2.0、3.0、5.0、10.0 mL 置于系列100 mL 容量瓶中,加硝酸3 mL,用超純水定容,混勻,得到質(zhì)量濃度分別為1.0、2.0、3.0、5.0、10.0 mg/L系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
取氯化鉀樣品1.0 g(精確至0.1 mg)于200 mL燒杯中,加入(1+1)鹽酸溶液5 mL、水50 mL,在不斷攪拌下加熱,微沸5 min,取下冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移至100 mL 容量瓶中,并用水稀釋至刻度,混勻,干過(guò)濾,棄去最初幾毫升濾液,待用。在1.2節(jié)儀器工作條件下測(cè)定。
在1.2節(jié)儀器工作條件下,對(duì)1.3節(jié)中系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定,以待測(cè)元素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以相應(yīng)發(fā)射強(qiáng)度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,計(jì)算線性方程和相關(guān)系數(shù)。
制備含有樣品基質(zhì)的全過(guò)程空白溶液,在1.2節(jié)儀器工作條件下連續(xù)測(cè)定11次,以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差比斜率作為儀器檢出限。鈣、鎂元素線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限見(jiàn)表1。由表1 可知,鈣、鎂元素質(zhì)量濃度在1.0~10.0 mg/L 范圍內(nèi)與其對(duì)應(yīng)的譜線強(qiáng)度成良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均在0.999 以上。當(dāng)稱樣量為1.0 g,定容到100 mL容量瓶中時(shí),方法檢出限為w(Ca)0.006 mg/kg、w(Mg)0.007 mg/kg。
表1 線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限
按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)空白氯化鉀樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),每個(gè)加標(biāo)水平重復(fù)7 次,結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,2個(gè)加標(biāo)水平樣品的平均回收率,鈣分別為98.2%、100.5%,鎂分別為99.8%、98.7%;測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,鈣分別為0.578%、1.607%,鎂分別為0.585%、0.605%(n=7)。以上結(jié)果表明該方法具有良好的精密度和準(zhǔn)確度。
表2 加標(biāo)回收與精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果
用所建方法對(duì)6個(gè)隨機(jī)抽取的氯化鉀樣品進(jìn)行檢測(cè),并按照氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6549—2011[1]中火焰原子吸收法對(duì)鈣、鎂含量分別進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表3。由表3 可知,ICP-AES 法測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)法一致,表明ICP-AES法準(zhǔn)確可靠。
表3 ICP-AES法與GB/T 6549—2011法測(cè)定結(jié)果比較 %
建立了測(cè)定氯化鉀中鈣、鎂含量的電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。該方法樣品前處理簡(jiǎn)單、快捷,測(cè)定靈敏度高,檢出限低,精密度、準(zhǔn)確度好,縮短了檢驗(yàn)周期,可用于氯化鉀產(chǎn)品中鈣、鎂含量的檢測(cè),為批量檢測(cè)提供了快速簡(jiǎn)便的檢測(cè)方法。