蘇廣東,王立臣1,,洪 博1,,蘆新根1,,陳永紅1,
(1.長(zhǎng)春黃金研究院有限公司, 吉林 長(zhǎng)春 130000;2.國(guó)家金銀及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(長(zhǎng)春),吉林 長(zhǎng)春 130000)
銻精礦是金屬銻的主要生產(chǎn)原料,銻可被用于阻燃劑、陶瓷、合金、半導(dǎo)體、化工和醫(yī)藥行業(yè),銻精礦中含有重要的貴金屬銀,銀的存在提升了銻精礦的價(jià)值?;鹧嬖游展庾V法是準(zhǔn)確分析銀的重要方法,已應(yīng)用于地質(zhì)樣品、生物、冶金、化工、環(huán)保等樣品中銀量的定量分析。采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定銻精礦銀量,為銻精礦的產(chǎn)品計(jì)價(jià)具有重要的意義[1-3]。
按照新版的管理體系文件CNAS CL:01—2018和RB/T 214—2017的要求[4-5],檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在引入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法前應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證,確保實(shí)驗(yàn)室具備該檢測(cè)方法的能力,驗(yàn)證主要包括“人”、“機(jī)”、“料”、“法”、“環(huán)”和“測(cè)”等方面,還應(yīng)驗(yàn)證方法的可靠性和準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)室在開展銻精礦中銀量測(cè)定之前,按照YS/T 556.14-2011《銻精礦化學(xué)分析方法 第14部分:銀量的測(cè)定 火焰原子吸收光譜法》[6]標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行驗(yàn)證,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室是否具備使用標(biāo)準(zhǔn)方法的能力。驗(yàn)證內(nèi)容主要包括標(biāo)準(zhǔn)曲線線性、檢出限、精密度和準(zhǔn)確度進(jìn)行測(cè)定。
樣品經(jīng)鹽酸和硝酸溶解后,加入氫溴酸除去銻,在鹽酸介質(zhì)中,用火焰原子吸收光譜法在銀波長(zhǎng)328.1 nm處測(cè)定銀的吸光度,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法得到銀含量。
所用儀器均經(jīng)過計(jì)量部門檢定和校準(zhǔn),其中稱量?jī)x器為電子天平(德國(guó)賽多利斯公司,型號(hào)為A200S,精度為0.000 1g)。測(cè)試儀器為火焰原子吸收光譜儀(Perkins Elmer公司,PinAAcle 900T),儀器工作條件見表1。
表1 儀器工作條件
鹽酸、硝酸和氫溴酸均為分析純,生產(chǎn)廠家均為西隴化工股份有限公司。
銀標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度為100 μg/mL),由國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心的銀標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL,證書編號(hào)為:GSB 04-1712-2004)稀釋制備。
實(shí)驗(yàn)室用水均為去離子水。
取七個(gè)100 mL容量瓶,分別加入0.00 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00mL、3.00 mL、4.00 mL和5.00 mL的銀標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/mL),再分別加入20 mL鹽酸,用去離子水定容至刻度,混勻。配制一組0.00 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL、2.00 μg/mL、3.00 μg/mL、4.00 μg/mL和5.00 μg/mL。
稱取0.5 g(精確至0.000 1g)樣品于250 mL燒杯中,用水潤(rùn)濕后加入5 mL鹽酸,低溫加熱除去硫化氫,再加入20 mL王水溶解樣品,蒸干,冷卻后,加入1 mL鹽酸,4 mL氫溴酸,蒸干除去銻,重復(fù)兩遍。加入2 mL硝酸溶解鹽類,再加入10 mL鹽酸繼續(xù)加入溶解,取下冷卻,用去離子水轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,定容至刻度,混勻,靜置1 h,取上清液上機(jī)測(cè)試。隨同做空白試驗(yàn)。
3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性
按2.1中的儀器條工作條件,對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測(cè)定兩次,并取其平均值,各標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度對(duì)應(yīng)的吸光度見表2。以銀的質(zhì)量溶度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。按照濃度可將標(biāo)準(zhǔn)曲線可分成五段,最高段吸光度差值為0.1861,最低的段吸光度差值為0.1029,二者比值為1.81,滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)YS/T 556.14—2011規(guī)定的≥0.7的儀器測(cè)定要求;該方法的測(cè)定范圍為0.50 μg/mL~5.00 μg/mL,標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程為Abs=0.2010×C+0.0042,相關(guān)系數(shù)R為0.9999,滿足GB/T 27417—2017規(guī)定的大于0.99[7],表明線性良好,滿足方法要求。
表2 各標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度對(duì)應(yīng)的吸光度
3.1.2 儀器特征靈敏度
對(duì)1.00 μg/mL銀標(biāo)準(zhǔn)溶液在波長(zhǎng)為328.1 nm處,重復(fù)測(cè)定11次,得到11次吸光度值的平均值為0.2043,儀器的特征靈敏度為S=0.0044×C/Abs=0.0044×1.00/0.2043=0.022 μg/mL,滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)YS/T 556.14—2011規(guī)定的特征靈敏度應(yīng)≤0.07 μg/mL的儀器測(cè)定要求。
3.1.3 儀器精密度
按照YS/T 556.14-2011儀器精密度的要求,測(cè)定最高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液(5.00 μg/mL)10次吸光度,其標(biāo)準(zhǔn)偏差不應(yīng)超過吸光度平均值的1.0%;測(cè)定最低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.50 μg/mL)10次吸光度,其標(biāo)準(zhǔn)偏差不應(yīng)超過最高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液(5.00 μg/mL)吸光度平均值的0.5%,結(jié)果見表3。經(jīng)過驗(yàn)證,該儀器精密度符合標(biāo)準(zhǔn)方法的要求。
表3 標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度數(shù)據(jù)
由于無法找到與樣品基體一致,且不含銀元素的樣品,通常采用全流程試劑空白做為樣品空白,計(jì)算方法檢出限。對(duì)空白溶液測(cè)定11次,結(jié)果見表4。以3倍空白溶液標(biāo)準(zhǔn)偏差為檢出限,計(jì)算得檢出限為0.0066 μg/mL;以10倍空白溶液標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法的定量下限(稱樣量為0.5 g,定容體積50 mL進(jìn)行計(jì)算),定量下限為2.2 g/t,且定量下限小于方法的測(cè)定下限10 g/t,檢出限和定量下限滿足國(guó)標(biāo)方法的測(cè)定要求。
表4 檢出限及定量下限
目前,市面上無銻精礦標(biāo)準(zhǔn)樣品,實(shí)驗(yàn)室選擇三個(gè)不同含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品,分別為GBW 07231、GBW 07256和GBW(E)070078。按照銻精礦中70%銻的含量進(jìn)行計(jì)算,分別加入銻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),即加入量為0.35 g銻,依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行精密度和準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表5。
表5 精密度和準(zhǔn)確度結(jié)果
由表5中數(shù)據(jù)可知,3個(gè)水平樣品中銀量測(cè)定結(jié)果的精密度(RSD,n=6)分別為3.80%、1.58%和0.62%,精密度均小于GB/T 27417規(guī)定的要求,說明方法精密度滿足要求[7]。
YS/T 556.14—2011中規(guī)定銀含量為26.01 g/t,采用內(nèi)插法計(jì)算得到重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差Sr為3.17 g/t,再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差SR為3.92 g/t標(biāo)準(zhǔn)樣品GBW 07231的擴(kuò)展不確定度為1.2 g/t,按照正態(tài)分布,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為μCRM為1.2/1.96=0.61 g/t。按照下式計(jì)算測(cè)定值的臨界值C95:
通過表5的數(shù)據(jù)可知,GBW 07231的測(cè)定值與參考值之差為|26.01-25.5|=0.51 g/t≤5.44 g/t,同理計(jì)算得GBW 07256和GBW(E)070078的測(cè)定值與參考值之差也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于臨界值,可認(rèn)為測(cè)定值與參考值無顯著性差異,符合該方法的要求。
在銻精礦樣品中加入銻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),平行測(cè)定4次,加標(biāo)回收率結(jié)果見表6。加標(biāo)回收率為97.13%~102.64%,滿足回收率在95%~105%之間的要求。
表6 加標(biāo)回收率結(jié)果
本實(shí)驗(yàn)對(duì)YS/T 556.14—2011中原子吸收光譜法測(cè)定銻精礦中銀量進(jìn)行了方法驗(yàn)證,主要驗(yàn)證了儀器性能、標(biāo)準(zhǔn)曲線線性、檢出限、精密度和準(zhǔn)確度,方法檢出限為0.0066 μg/mL,定量下限為2.2 g/t,小于標(biāo)準(zhǔn)方法的測(cè)定下限10 g/t;對(duì)高、中、低不同含量銀的銻精礦進(jìn)行精密度測(cè)定,結(jié)果的精密度分別為0.62%、1.58%和4.86%,精密度良好滿足要求;經(jīng)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證,結(jié)果均無顯著性差異,對(duì)高、中、低不同含量銀的銻精礦進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),加標(biāo)回收率在97.13%~102.64%之間,該方法確度良好。經(jīng)過方法驗(yàn)證,表明實(shí)驗(yàn)室可按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法YS/T 556.14—2011開展銻精礦中銀量測(cè)定。