论测定实验测定地质样品中锡元素学位

论文导读：杨基荧光酮溶液，用水稀释至刻度，摇匀。静置15min，用1cm比色皿于721型分光光度计上于510nm波长处，以试剂空白为参比测定其吸光度。2、结果与讨论2.1　条件试验2.1.1吸收光谱。按试验方法，在溴化十六烷基三甲胺存在下测定试剂与锡所生成的配合物对试剂空白的吸光度在400～560nm波长范围内进行扫描，绘制吸收曲线，如图
【摘 要】本文主要通过实验研究测定地质样品中的锡含量，以及锡与溴化十六烷基三甲胺—水杨基荧光酮的显色反应，其中光度法试验表明，在0.5～2.5mol.L-1的硫酸介质中，在溴化十六烷基三甲胺（CTMAB）存在下，锡与水杨基荧光酮（SAF）可形成稳定的红色配合物，在分光光度计上，以试剂空白溶液作参比，于510nm波长处测定吸光度；另外也通过实验证明了氢化物发生法在测定锡元素中的作用。
【关键词】地质样品；锡元素；分光光度法；氢化物发生法

一、分光光度法

当锡含量低时，可采用光度法，如：荧光酮法，孔雀绿—硫氰酸盐法，橡黄素法，苏木素法，二硫酚法和钼蓝法等。钼蓝法是利用二价锡的还原作用，将磷钼酸还原产生的蓝色进行光度法测定；二硫酚在酸性溶液中与Sn2+生成红色沉淀，以十二烷基硫酸钠为分散剂，用光度法测定。这些方法干扰元素多，已很少使用。在0.6～1mol·-1的硫酸介质中，锡能与硫氰酸盐及碱性染料（如孔雀绿、结晶紫等）生成三元有色配合物，可用有机试剂萃取或在分散剂存在下于水相中进行光度法测定，钨、钼、锌、铟和钴对测定有严重干扰。苏木素法中影响因素较多，测定条件要求严格；荧光酮法、橡黄素法需用毒性的有机溶剂萃取测定。因而使用上带来许多不便。
1、实验

1.1　仪器与试剂

721型分光光度计；过氧化钠—碳酸钠混合试剂（2+1）；抗坏血酸溶液：10%；草酸溶液：10%；溴化十六烷基三甲胺（CTMAB）：1×10－2mol·L－1称取0.36gCTMAB试剂于150mL烧杯中，用（1+9）乙醇溶解并稀至100mL。水杨基荧光酮（SAF）：1×10－3mol·L－1称取84mgSAF于200mL烧杯中，加乙醇150mL和硫酸（1+1）0.5mL溶解，移入250mL棕色瓶中，用水稀至刻度，摇匀。
锡标准储备溶液ρ（Sn）：100.0μg/mL，称取0.1000g光谱纯金属锡置于100mL烧杯中，加浓硫酸5mL，加热溶解后继续加热至冒烟，取下冷至室温，用硫酸（1+7）移入1L容量瓶中，并用硫酸（1+7）稀释至刻度，摇匀。锡标准溶液ρ（Sn）：

4.0μg/mL，用硫酸（1+7）稀释锡标准储备溶液配制。

1.2　试验方法

分取一定量的锡标准溶液于50mL容量瓶中，补加硫酸（1+1）5.0mL，依次加入1mL抗坏血酸溶液，2mL草酸溶液，2mLCTMAB溶液，每加一种试剂均须摇匀，然后加入2mL水杨基荧光酮溶液，用水稀释至刻度，摇匀。静置15min，用1cm比色皿于721型分光光度计上于510nm波长处，以试剂空白为参比测定其吸光度。

2、结果与讨论

2.1　条件试验

2.1.1吸收光谱。按试验方法，在溴化十六烷基三甲胺存在下测定试剂与锡所生成的配合物对试剂空白的吸光度在400～560nm波长范围内进行扫描，绘制吸收曲线，如图1所示。
（1）［SAF］=1×10－3mol·L－1；［CTMAB］=1×10－2mol·L－1（以水为参比）
（2）［Sn］=3.37×10－4mol·L－1；［SAF］=1×10－3mol·L－1；［CTMAB］=1×10－2mol·L－1（以试剂为参比）
由图中曲线可知：SAF-Sn配合物的最大吸收波长在510nm，而试剂最大吸收波长在480nm，因此利用510nm波长可以测定锡。
2.1.2　酸度试验。试验表明，在0.5～2.5mol·L－1硫酸介质中络合物的吸光度基本不变，本试验选用在2mol·L－1硫酸介质中显色。
2.1.3　配合物的稳定性。试验表明，在室温条件下，SAF与锡显色迅速，10min后即达最大值，配合物在4h内，吸光度没有明显降低，本文采用显色15min后测定吸光度。
2.1.4　干扰因素的影响。试验表明，在所选定的条件下，地质样品常见干扰元素均在允许范围内，钛含量高的试样，只需加入2mL2%苦杏仁酸，即可消除其干扰。
2.1.5　工作曲线分取ρ（Sn）=4.0μg/mL的锡标准溶液0.00mL、0．50mL、1.00mL、2.00mL、

3.00mL、4.00mL、5.00mL。以下同试验方法，绘制校准曲线如图2所示。

2.2　样品分析

称取0.5g（精确至0.0001g）试样置于镍坩埚中，加入5gNa论文导读：
2O2-Na2CO3混合试剂，摇匀，上面再覆盖一层混合试剂，放入750℃高温炉中熔融10min，取出冷却后，移入预先盛有50mL（1+4）硫酸的150mL烧杯中，使熔块浸取完全，用水洗出坩埚，再用水移入100mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，放置澄清。吸取试液10．0mL至50mL容量瓶中，以下同试验方法。按下式计算锡的含量：
式中：W（Sn）为锡的质量分数（%）；m1为校曲线上查得试样溶液中锡的质量（μg）；m0为从校曲线上查得空白溶液中锡的质量（μg）；V1为分取试样溶液的体积（mL）；V为试样溶液的总体积（mL）；m为称取试样的质量（g）。样品分析结果见表1。

二、氢化物发生法

1、测试方法

1.1　仪器及工作条件

AFS－820型原子荧光分光光度计。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.摘自：毕业论文免费下载www.7ctime.com

3　工作曲线的绘制
吸取0.1mg/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5μg/mL锡标准溶液。分别吸取5μg/mL的Sn标准溶液0.00mL，0.50mL，1.00mL，2.00mL，4.00mL于100mL容量瓶中；依次加入浓盐酸7.5mL，7.4mL，7.3mL，7.2mL，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0.10～0.50g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15min。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，再加入7.5mL浓盐酸，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。

2、方法与讨论

2.1　方法探索

2.

1.1　酸度探索

该方法硼氢化钾在酸性介质中和锡生成氢化物，其产生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该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12.5×10－6）做酸度实验。
先后在盐酸浓度分别为5.0%，6.0%，7.0%，8.0%4种浓度下用该方法做试验，结果如图

3、图4、图5、图6所示。

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，影响锡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%时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.

1.2　结果分析

按照该方法分析手续及测量条件对GBW07103，GBW07406，GBW07311，GBW07282等4个国家一级标样分析10次结果如表2所示。
对4种国家一级标样的10次测定表明：样品的分析灵敏度和精密度较好，相对误差均小于3%（表3）。该方法对于岩石矿物中锡的含量在0.001%～

1.00%之间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。

2.

1.3　说明

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）该实验的关键是控制好酸度，样品必须与系列酸度源于：大学生毕业论文www.7ctime.com
完全一致，否则结果不准确；
（3）仪器需稳定1h以上再进行测定；
（4）对于低含量样品（＜10.0×10－6）可以加大论文导读：（6）：18－22．刘先国，方金东．氢化物发生电感耦合等离子体原子发射光谱法测定痕量锡［J］．地质实验室，2011，13（3）：166－168．尹明，李家熙．岩石矿物分析［M］．北京：地质出版社，2011．北京海光仪器公司．原子荧光分析方法手册［S］．2011．李景文．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［J］．岩矿测试，2010，（2）：18
取样量，以提高样品分析灵敏度，能够收到不错的效果。
三、结语
地质岩石样品中锡矿物主要有锡石（SnO2），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。
试验证明，锡的分光光度法和氢化物原子荧光光谱法均具有灵敏度高、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。
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