【氢化物发生法测定锡元素】 元素氢化物沸点

氢化物发生法测定地质样品中锡含量

刘加召* 刘美晨 王 琳

（山东省第八地质矿产勘查院 日照市秦皇岛路18号 276826）

摘要：主要根据锡元素特性，研究利用氢化物发生法测定地质样品中锡含量。该方法简便、快捷，不用分离干扰元素，大大提高了分析测试速度，且通过国家一级标样的分析能够满足0.001%—1.00%含量的锡矿石的测试要求。

关键词：氢化物；碱熔融 ；原子荧光分光光度计；国家一级标准物质；锡矿石

0 引言

对于地质样品中锡元素的测定，无论是微量还是常量许多地质实验室都做过大量工作，方法也较多，其中最经典的有极谱示波、比色等。本方法主要考虑经典方法中对干扰元素分离比较繁琐，并结合相关研究与实际情况而试验的一种简便、快捷的测试锡元素方法。

地质岩石样品中锡矿物主要有锡石（SnO 2）, 黝锡矿（又称黄锡矿）及其他锡矿石，其中锡石不溶于盐酸、硝酸及王水。用硫酸长时间加热或用氢氟酸-硫酸处理时也只有一小部分溶解。黝锡矿等锡的硫化矿能溶解于氧化性酸。

因此分解锡矿石最有效和常用的途径是碱熔融。主要试剂为过氧化钠或过氧化钠-氢氧化钠，通过该途径处理样品，能够完全溶解锡矿物，保证测试数据的准确可靠。

1 方法部分

1．1仪器及工作条件：

（1）原子荧光分光光度计：北京吉天AFS-820型

（2）仪器条件：灯电流60mA, 负高压260V , 火焰观察高度为7mm 1．2试剂：

（1）过氧化钠； （2）盐酸：浓；

（3）硫脲-抗坏血酸：5%； （4）硼氢化钾：2%； （5）盐酸：7.5%；

（6）锡标准溶液：0.1mg/mL； 1．3工作曲线的绘制：

吸取0.1 mg/mL的锡标准溶液5mL 于100mL 容量瓶中加20mL 浓盐酸定容制刻度。此溶液为5ｕg/mL锡标准溶液。

分别吸取5ｕg/mL的Sn 标准溶液0.00 0.50 1.00 2.00 4.00mL 于100mL 容量瓶中，依次加入浓盐酸7.5 7.4 7.3 7.2 7.0mL 和5%硫脲—抗坏血酸溶液5mL, 用水冲稀至刻度摇匀。在选定仪器工作条件下测定。 1．4分析手续：

准确称取0.1000g —0.5000g 试样于刚玉坩埚中加入2—4g 过氧化钠混匀，再加盖少量过氧化钠 ，置于已升温至700℃的马弗炉中，熔融15分钟。取出冷却放入200mL 烧杯中，加入沸的蒸馏水约30mL 提取熔融物，用5%盐酸洗出坩埚。加入酚酞指示剂2—3滴，用浓盐酸中和至酚酞褪色（氢氧化铁、氢氧化铝等恰溶完毕）再过量7.5mL, 加入5%硫脲—抗坏血酸溶液5mL 将溶液转入100mL 容量瓶中，用水冲稀至刻度摇匀。以下同工作曲线同时进行测定。

2 方法与讨论：

2.1方法探索 （1）酸度探索

本方法硼氢化钾在酸性介质中和锡生成氢化物，其产生的锡的氢化物浓度与酸的浓度有很大关系。因此酸浓度的高低是本实验方法掌握的关键。由于锡含量越低的试样，其检测过程中酸的浓度影响越大，因此针对GBW07103(理论值12.5ppm) 做酸度实验。

先后在盐酸浓度分别为5.0%、6.0%、7.0%、8.0%四种浓度下做本方法试验, 结果如下:

① 盐酸浓度5%条件下10次所测得的GBW07103值的分布情况如图2-1:

图2-1 5%酸度下分析结果

② 盐酸浓度6%条件下10次所测得的GBW07103值的分布情况如图2-2：

图2-2 6%酸度下分析结果

③ 盐酸浓度7%条件下10次所测得的GBW07103值的分布情况如图2-3:

图2-3 7%酸度下分析结果

④ 盐酸浓度8%条件下10次所测得的GBW07103值的分布情况如图2-4:

图2-4 8%酸度下分析结果

通过酸度实验可以看出当浓度在5%和6%时由于酸度不高导致其他元素溶解不完全等因素，影响系元素在反应过程中的稳定。浓度在8%时结果集散度又开始变大，说明酸度偏大时，盐酸跟磞氢化钾反应强度变大，影响了本来就含量很低的锡元素的测定。浓度在7%-8%的时候测得的结果集散度比较好，而且比较接近理论值。酸度的影响也比较小，能够满足测试要求。

（2）按照上述1.3分析手续及测量条件对

GBW07103,GBW07406,GBW07311,GBW07282等四个国家一级标样分析10次结果如下表2-1所示：

样品号

-6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

平均值 理论值

GBW07103(10) 11.5 16.3 14.3 10.6 12.4 13.1 11.6 14.3 15.1 9.4 12.8 12.5 GBW07406(10)

-6-6

76 71 375

75 363

66 359

80 365

79 376

78 378

65 360

77 375

72 370

74 367

72 370

GBW07311(10) 365 GBW07282(%)

1.36 1.25 1.31 1.34 1.21 1.41 1.34 1.27 1.20 1.31 1.30 1.27

表2-2 样品号 GBW07103(10) GBW07406(10) GBW07311(10) GBW07282(%)

-6-6-6

平均值 理论值 12.8 74 367 1.30

12.5 72 370 1.27

RE% 2.40 2.78 0.81 2.31

根据以上通过10次对四种国家一级标样的测定标明样品的分析灵敏度和精密度较好，相对误差均小于3%。本方法对于岩石矿物中锡的含量在0.001%—1.00%之间的样品的测定结果稳定, 灵敏度和精密度较好能够满足质量要求。 （3）试样中150mg 的钙、镁、铝，75mg 锰、二氧化硅，50mg 铅,25mg 锌，10mg 锑，2mg 钴、砷、镉、钒，0.5mg 汞、硒对测定均没有影响，如加入适量抗坏血酸和硫脲则50mg 的铁、镍，10mg 铜、钨、钼及1.5mg 钛、铬干扰均可消除。

2．2注意事项

（1）标准系列最高点最好不要超过0.5ug/mL,超过此点信号强度下降，造成标准

曲线弯曲；

（2）本实验的关键是控制好酸度，样品必须与系列酸度完全一致，否则结果不

准确；

（3）仪器需稳定1小时以上再进行测定；

（4）对于低含量样品(

到不错的效果。

3 结语

锡的氢化物原子荧光光谱法弥具有灵敏度高、简便、快速、准确、干

扰少现行范围宽等特点。是值得推广的一种测定锡元素的方法。

参考文献：

[1] 《地质实验室》（1997．第三期）氢化物发生电感耦合等离子体光谱法测定

痕量锡；

[3] 《原子荧光分析方法手册》钢铁合金中微量锡的测定； [4] 李景文《岩矿测试》（2010.29）电感耦合等离子体发射光谱测定铅锑合金

中砷锑铋锡锌铁； [5] 郭小伟 王升章，《理化试验（化学分册）》氢化物-无色散原子荧光法测定

地质样品中微量锡，1984-20。 [6] 《岩矿测试》（2002.21）电感耦合等离子体发射光谱测定硅铁中微量元素