本发明涉及检测技术领域,具体涉及一种锑样中砷含量的检测方法。
背景技术:
锑是我国优势资源,中国是世界最大的锑资源国、生产国、消费国和贸易国,完全具有左右国际市场的能力。随着世界经济和现代科技的高速发展,锑的应用领域越来越广,需求越来越大。同时。锑是美国、日本、俄罗斯和欧洲等国家极其短缺的资源,尤其是锑,许多国家都将其作为战略物资,严格控制、管理和储备。
砷是锑样中的有害杂质元素,对锑样中砷含量的检测,是关系锑的应用的重要方面。目前,多用氢化物-原子荧光光谱法测定锑样中微量砷,该方法测定锑样中砷含量的测定范围为0.0025%~0.10%,测定范围较窄。
技术实现要素:
有鉴于此,本申请提供了一种锑样中砷含量的检测方法,所述方法操作简单,精确度高,检测限低,测定范围宽。
为解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是一种锑样中砷含量的检测方法,所述方法包括以下步骤:
1)取锑样用硫酸溶解,得到第一溶液;
2)所述步骤1)得到的第一溶液、水和第一盐酸混合,得到第二溶液;
3)所述步骤2)得到的第二溶液加苯进行萃取,得到第一有机相和第一水相;将所述第一水相加苯萃取得到第二有机相和第二水相;所述第一有机相和所述第二有机相混合得到第三溶液;
4)所述步骤3)得到的第三溶液用第二盐酸洗涤,加水反萃取,得到第三水相;
5)所述步骤4)得到的第三水相加热浓缩,加入第三盐酸后加水稀释得到待测溶液;
6)icp-aes法测定所述步骤5)得到的待测溶液中砷含量,计算得到所述锑样中砷含量。
优选的,所述锑样中砷含量按下式计算:
式中:
x为锑样中砷的质量百分数,数值以%表示;;c为待测溶液中砷含量,单位为mg/l;v为所述稀释后的待测溶液的体积,单位为ml;m为锑样质量,单位为g。
优选的,以质量百分数计,所述锑样中砷含量为0.00001%~0.10%。
优选的,所述硫酸浓度为18.4mol/l,所述第一盐酸浓度为9n盐酸,所述第二盐酸为6n盐酸,所述第三盐酸为由亚沸蒸馏制得的盐酸。
优选的,所述第三盐酸为由亚沸蒸馏制得的盐酸。
优选的,所述步骤具体为:
1)取1.000g锑样用10ml硫酸溶解,得到第一溶液;
2)所述步骤1)得到的第一溶液、5ml水和40ml第一盐酸混合,得到第二溶液;
3)所述步骤2)得到的第二溶液加60ml苯萃取,得到第一有机相和第一水相;将所述第一水相加20ml苯进行萃取得到第二有机相和第二水相;所述第一有机相和所述第二有机相混合得到第三溶液;
4)所述步骤3)得到的第三溶液用第二盐酸洗涤,加30ml水反萃取,得到第三水相;
5)所述步骤4)得到的第三水相加热浓缩至1~3ml,加入0.5ml第三盐酸后加水稀释得到待测溶液;
6)icp-aes法测定所述步骤5)得到的待测溶液中砷含量,计算得到所述锑样中砷含量。
优选的,所述步骤3)具体为:所述步骤2)得到的第二溶液加苯移入漏斗中,振荡,静置分层,得到第一有机相和第一水相;将所述第一水相加苯移入漏斗中,振荡,静置分层,得到第二有机相和第二水相;所述第一有机相和所述第二有机相混合得到第三溶液。
优选的,所述漏斗为分液漏斗。
优选的,所述静置分层时间为0.5~3min。
优选的,所述静置分层时间为1min。
优选的,所述步骤4)中所述步骤3)得到的第三溶液用第二盐酸洗涤过程具体为:所述步骤3)得到的第三溶液加入第二盐酸振荡洗涤两次。
优选的,所述加入第二盐酸振荡洗涤两次,每次洗涤时间为20~30min。
优选的,所述加入第二盐酸振荡洗涤两次,每次洗涤时间为30min。
优选的,所述加入第二盐酸振荡洗涤两次,每次振荡时间为0.5~3min。
优选的,所述加入第二盐酸振荡洗涤两次,每次振荡时间为1min。
优选的,所述步骤4)中加水反萃取过程具体为:分两次加入水后振荡反萃取。
优选的,所述分两次加入水后振荡,振荡时间为0.5~3min。
优选的,所述分两次加入水后振荡,振荡时间为1min。
优选的,所述步骤4)中加水反萃取过程,所述水为超纯水。
优选的,所述步骤5)中加热浓缩温度为50~60℃。
优选的,所述步骤5)中加热浓缩温度为55℃。
优选的,所述步骤6)具体为:建立标准工作曲线;波长189.0nm条件下采用icp-aes法测定所述步骤5)得到的待测溶液中砷含量,计算得到所述锑样中砷含量。
优选的,所述icp-aes法测定过程工作条件为:功率1150w,冷却器14l/min,辅助气0.5l/min,载气193kpa,蠕动泵转速120r/min,长波积分时间30s,短波积分时间10s。
优选的,所述建立工作曲线过程具体为:取砷标准工作液加水溶液稀释,测定吸光度,以标准溶液浓度mg/l为横坐标,对应的强度为纵坐标,绘制工作曲线。
优选的,所述砷标准溶液中砷含量为0.01ug/ml。
优选的,所述icp-aes法待测溶液中砷含量检出限为0.022μg/ml。
本申请与现有技术相比,其详细说明如下:
本申请本发明选用硫酸溶解锑样后得到第一溶液,第一溶液与高纯度的9n盐酸、水混合后进行选择对砷具有高萃取率的苯进行两次萃取,保证将锑及锑样中的杂质元素铁、铜、铅、铋、碲分离完全,保证了icp-aes法测定过程基体干扰少,提高了测定精确度,保证了锑样中砷含量测定范围宽;两次振荡洗涤后,使用超纯水对砷进行反萃取,并且在萃取过程中分两次加入超存水,保证了icp-aes法测定过程基体干扰少,提高了测定精确度,保证了锑样中砷含量测定范围宽;测定过程加热浓缩后加入第三盐酸后加水稀释得到待测溶液,第三盐酸为亚沸蒸馏制得的盐酸,纯度高,加水保证了icp-aes法测定范围,进一步保证了icp-aes法测定过程基体干扰少,提高了测定精确度,保证了锑样中砷含量测定范围宽,以质量百分数计,可以测定所述锑样中砷含量范围为0.001%~1.00%;此外,所述icp-aes法待测溶液中砷含量检出限为0.022μg/ml,检出限低。
本发明测定过程中萃取、反萃取过程操作简单,试剂易得,用量少;洗涤、浓缩过程操作简单可控。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供的技术方案是一种锑样中砷含量的检测方法,所述方法包括以下步骤:
1)取锑样用硫酸溶解,得到第一溶液;
2)所述步骤1)得到的第一溶液、水和第一盐酸混合,得到第二溶液;
3)所述步骤2)得到的第二溶液加苯进行萃取,得到第一有机相和第一水相;将所述第一水相加苯萃取得到第二有机相和第二水相;所述第一有机相和所述第二有机相混合得到第三溶液;
4)所述步骤3)得到的第三溶液用第二盐酸洗涤,加水反萃取,得到第三水相;
5)所述步骤4)得到的第三水相加热浓缩,加入第三盐酸后加水稀释得到待测溶液;
6)icp-aes法测定所述步骤5)得到的待测溶液中砷含量,计算得到所述锑样中砷含量。
优选的,所述锑样中砷含量按下式计算:
式中:
x为锑样中砷的质量百分数,数值以%表示;;c为待测溶液中砷含量,单位为mg/l;v为所述稀释后的待测溶液的体积,单位为ml;m为锑样质量,单位为g。
按照本发明,以质量百分数计,所述锑样中砷含量为0.0001%~0.10%。
按照本发明,所述硫酸浓度为18.4mol/l,所述第一盐酸浓度为9n盐酸,所述第二盐酸为6n盐酸,所述第三盐酸为由亚沸蒸馏制得的盐酸。
按照本发明,所述步骤具体为:
1)取1.000g锑样用10ml硫酸溶解,得到第一溶液;
2)所述步骤1)得到的第一溶液、5ml水和40ml第一盐酸混合,得到第二溶液;
3)所述步骤2)得到的第二溶液加60ml苯进行萃取,得到第一有机相和第一水相;将所述第一水相加20ml苯萃取得到第二有机相和第二水相;所述第一有机相和所述第二有机相混合得到第三溶液;
4)所述步骤3)得到的第三溶液用第二盐酸洗涤,加30ml水反萃取,得到第三水相;
5)所述步骤4)得到的第三水相加热浓缩至1~3ml,加入0.5ml第三盐酸后加水稀释得到待测溶液;
6)icp-aes法测定所述步骤5)得到的待测溶液中砷含量,计算得到所述锑样中砷含量。
按照本发明,所述步骤3)具体为:所述步骤2)得到的第二溶液加苯移入漏斗中,振荡,静置分层,得到第一有机相和第一水相;将所述第一水相加苯移入漏斗中,振荡,静置分层,得到第二有机相和第二水相;所述第一有机相和所述第二有机相混合得到第三溶液。优选的,所述漏斗为分液漏斗。优选的,所述静置分层时间为0.5~3min。更优选的,所述静置分层时间为1min。
按照本发明,所述步骤4)中所述步骤3)得到的第三溶液用第二盐酸洗涤过程具体为:所述步骤3)得到的第三溶液加入第二盐酸振荡洗涤两次。优选的,所述加入第二盐酸振荡洗涤两次,每次洗涤时间为20~30min。更优选的,所述加入第二盐酸振荡洗涤两次,每次洗涤时间为30min。优选的,所述加入第二盐酸振荡洗涤两次,每次振荡时间为0.5~3min。更优选的,所述加入第二盐酸振荡洗涤两次,每次振荡时间为1min。所述步骤4)中加水反萃取过程具体为:分两次加入水后振荡反萃取。优选的,所述分两次加入水后振荡,振荡时间为0.5~3min。更优选的,所述分两次加入水后振荡,振荡时间为1min。所述水为超纯水。
按照本发明,所述步骤5)中加热浓缩温度为50~60℃。优选的,所述步骤5)中加热浓缩温度为55℃。
按照本发明,所述步骤6)具体为:建立标准工作曲线;波长189.0nm条件下采用icp-aes法测定所述步骤5)得到的待测溶液中砷含量,计算得到所述锑样中砷含量。所述icp-aes法测定过程工作条件为:功率1150w,冷却器14l/min,辅助气0.5l/min,载气193kpa,蠕动泵转速120r/min,长波积分时间30s,短波积分时间10s。所述建立工作曲线过程具体为:取砷标准工作液加水溶液稀释,测定吸光度,以标准溶液浓度mg/l为横坐标,对应的强度为纵坐标,绘制工作曲线。所述砷标准溶液中砷含量为0.01ug/ml。所述icp-aes法待测溶液中砷含量检出限为0.022μg/ml。
实施例1
砷标准储备液:取优级纯as2o30.1320g溶液20ml50%naoh中,加8~12ml水,加入10ml(1:1)h2so4,定容至1000ml,得到砷含量0.1mg/ml的硫标准贮存溶液;
砷标准溶液取10.00ml硫标准贮存以水定容至100ml;得到砷含量0.01ug/ml的砷标准溶液;
1)取1.000g锑样用10ml18.4mol/l的硫酸溶解,得到第一溶液;
2)所述步骤1)得到的第一溶液、5ml水和40ml第一盐酸混合,得到第二溶液;所述第一盐酸浓度为9n盐酸;
3)所述步骤2)得到的第二溶液加60ml苯移入分液漏斗中,振荡,静置1min分层,得到第一有机相和第一水相;将所述第一水相加20ml苯移入分液漏斗中,振荡,静置1min分层,得到第二有机相和第二水相;所述第一有机相和所述第二有机相混合得到第三溶;
4)所述步骤3)得到的第三溶液用第二盐酸振荡洗涤两次,每次振荡时间为1min,洗涤时间为30min,分两次加30ml超纯水振荡反萃取,振荡时间为1min,得到第三水相;所述第二盐酸为6n盐酸;
5)所述步骤4)得到的第三水相55℃加热浓缩至2ml,加入0.5ml第三盐酸后加水稀释得到待测溶液;所述第三盐酸为由亚沸蒸馏制得的盐酸;
6)建立标准工作曲线;波长189.0nm条件下采用icp-aes法测定所述步骤5)得到的待测溶液中砷含量,icp-aes法测定过程工作条件为:功率1150w,冷却器14l/min,辅助气0.5l/min,载气193kpa,蠕动泵转速120r/min,长波积分时间30s,短波积分时间10s,检出限为0.022μg/ml,按下式计算得到锑样中砷含为0.10%。
式中:
x为锑样中砷的质量百分数,数值以%表示;;c为待测溶液中砷含量,单位为mg/l;v为所述稀释后的待测溶液的体积,单位为ml;m为锑样质量,单位为g。
所述建立工作曲线过程具体为:取砷标准溶液采用逐步稀释法制备浓度分别0,0.008μg/ml,0.04μg/ml,0.2μg/ml和1.0μg/ml标准工作溶液,采用icp-aes测定所述标准工作溶液中元素砷的含量,icp-aes法测定过程工作条件为:砷光谱分析线为223.0nm,功率1150w,冷却器14l/min,辅助气0.5l/min,载气193kpa,蠕动泵转速120r/min,长波积分时间30s,短波积分时间10s,检出限为0.022μg/ml,以标准溶液浓度mg/l为横坐标,对应的强度为纵坐标,绘制工作曲线。
实施例2
砷标准储备液:取优级纯as2o30.1320g溶液20ml50%naoh中,加8~12ml水,加入10ml(1:1)h2so4,定容至1000ml,得到砷含量0.1mg/ml的硫标准贮存溶液;
砷标准溶液取10.00ml硫标准贮存以水定容至100ml;得到砷含量0.01ug/ml的砷标准溶液;
1)取1.000g锑样用10ml18.4mol/l的硫酸溶解,得到第一溶液l;
2)所述步骤1)得到的第一溶液、5ml水和40ml第一盐酸混合,得到第二溶液;所述第一盐酸浓度为9n盐酸;
3)所述步骤2)得到的第二溶液加60ml苯移入分液漏斗中,振荡,静置0.5min分层,得到第一有机相和第一水相;将所述第一水相加20ml苯移入分液漏斗中,振荡,静置0.5min分层,得到第二有机相和第二水相;所述第一有机相和所述第二有机相混合得到第三溶;
4)所述步骤3)得到的第三溶液用第二盐酸振荡洗涤两次,每次振荡时间为0.5min,洗涤时间为20min,分两次加30ml超纯水振荡反萃取,振荡时间为0.5min,得到第三水相;所述第二盐酸为6n盐酸;
5)所述步骤4)得到的第三水相50℃加热浓缩至3ml,加入0.5ml第三盐酸后加水稀释得到待测溶液;所述第三盐酸为由亚沸蒸馏制得的盐酸;
6)建立标准工作曲线;波长189.0nm条件下采用icp-aes法测定所述步骤5)得到的待测溶液中砷含量,icp-aes法测定过程工作条件为:功率1150w,冷却器14l/min,辅助气0.5l/min,载气193kpa,蠕动泵转速120r/min,长波积分时间30s,短波积分时间10s,检出限为0.022μg/ml,按下式计算得到锑样中砷含为0.0001%。
式中:
x为锑样中砷的质量百分数,数值以%表示;;c为待测溶液中砷含量,单位为mg/l;v为所述稀释后的待测溶液的体积,单位为ml;m为锑样质量,单位为g。
所述建立工作曲线过程具体为:取砷标准溶液采用逐步稀释法制备浓度分别0,0.008μg/ml,0.04μg/ml,0.2μg/ml和1.0μg/ml标准工作溶液,采用icp-aes测定所述标准工作溶液中元素砷的含量,icp-aes法测定过程工作条件为:砷光谱分析线为223.0nm,功率1150w,冷却器14l/min,辅助气0.5l/min,载气193kpa,蠕动泵转速120r/min,长波积分时间30s,短波积分时间10s,检出限为0.022μg/ml,以标准溶液浓度mg/l为横坐标,对应的强度为纵坐标,绘制工作曲线。
实施例3
砷标准储备液:取优级纯as2o30.1320g溶液20ml50%naoh中,加8~12ml水,加入10ml(1:1)h2so4,定容至1000ml,得到砷含量0.1mg/ml的硫标准贮存溶液;
砷标准溶液取10.00ml硫标准贮存以水定容至100ml;得到砷含量0.01ug/ml的砷标准溶液;
1)取1.000g锑样用10ml18.4mol/l的硫酸溶解,得到第一溶液l;
2)所述步骤1)得到的第一溶液、5ml水和40ml第一盐酸混合,得到第二溶液;所述第一盐酸浓度为9n盐酸;
3)所述步骤2)得到的第二溶液加60ml苯移入分液漏斗中,振荡,静置3min分层,得到第一有机相和第一水相;将所述第一水相加20ml苯移入分液漏斗中,振荡,静置3min分层,得到第二有机相和第二水相;所述第一有机相和所述第二有机相混合得到第三溶;
4)所述步骤3)得到的第三溶液用第二盐酸振荡洗涤两次,每次振荡时间为3min,洗涤时间为25min,分两次加30ml超纯水振荡反萃取,振荡时间为3min,得到第三水相;所述第二盐酸为6n盐酸;
5)所述步骤4)得到的第三水相60℃加热浓缩至3ml,加入0.5ml第三盐酸后加水稀释得到待测溶液;所述第三盐酸为由亚沸蒸馏制得的盐酸;
6)建立标准工作曲线;波长189.0nm条件下采用icp-aes法测定所述步骤5)得到的待测溶液中砷含量,icp-aes法测定过程工作条件为:功率1150w,冷却器14l/min,辅助气0.5l/min,载气193kpa,蠕动泵转速120r/min,长波积分时间30s,短波积分时间10s,检出限为0.022μg/ml,按下式计算得到锑样中砷含为0.01%。
式中:
x为锑样中砷的质量百分数,数值以%表示;;c为待测溶液中砷含量,单位为mg/l;v为所述稀释后的待测溶液的体积,单位为ml;m为锑样质量,单位为g。
所述建立工作曲线过程具体为:取砷标准溶液采用逐步稀释法制备浓度分别0,0.008μg/ml,0.04μg/ml,0.2μg/ml和1.0μg/ml标准工作溶液,采用icp-aes测定所述标准工作溶液中元素砷的含量,icp-aes法测定过程工作条件为:砷光谱分析线为223.0nm,功率1150w,冷却器14l/min,辅助气0.5l/min,载气193kpa,蠕动泵转速120r/min,长波积分时间30s,短波积分时间10s,检出限为0.022μg/ml,以标准溶液浓度mg/l为横坐标,对应的强度为纵坐标,绘制工作曲线。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。