GB/T 2449.1—2021工业硫磺中砷质量分数的测定——微波消解原子荧光光谱法

通则

采用微波消解原子荧光光谱法,本方法中超纯水满足电阻率(25℃)不小于18 MΩ·cm。所用玻璃容器均用8mol/L 硝酸浸泡12h以上,用自来水冲洗，最后用超纯水冲洗干净。

原理

样品经微波消解和赶酸处理后,在硫脲和抗坏血酸存在下,将试液中五价砷还原为三价碑，定容后将砷转移到原子荧光光谱仪,用硼氢化钾将三价砷还原为砷化氢后在波长193.7nm 处测量,其荧光强度与砷含量成正比，与标准溶液比较定量。

试剂或材料

1.硝酸:优级纯。

2.盐酸:优级纯。

3.盐酸溶液:5+95。使用优级纯盐酸或原子荧光专用酸盐酸配制。

4.硼氢化钾溶液(20g/L)。

称取20g确氢化钾溶于1000mL 氢氧化钠溶液(5.0g/L)中此溶液使用时现配。

5.硫脲-抗坏血酸溶液:50g/L。

分别称取5g硫脲和抗坏血酸于烧杯中,用水微热解并稀释至100mL。

6.砷(As)标准溶液:0.1mg/mL。

7.砷(As)标准溶液:1µg/mL。

量取1.00mL砷标准溶液(0.1 mg/mL)置于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液使用时现配。

8.氟气:纯度达到 99.99%以上。

仪器设备

1.原子荧光光度计:砷(As)的检出质量浓度应不大于0.02µg/L（上海美析仪器有限公司）。

2.微波消解仪:功率可调，最大功率应不低于1200W,或温度可调，最高温度应不低于200℃。

3.电加热板:220V,500W以上。

4.赶酸仪;与微波消解配套的赶酸仪，温度可调，最高温度应不低于150℃。

5.蒸发浓缩仪:与微波消解配套的蒸发浓缩仪。

试验步骤

试料溶液的制备

准确称取0.2g(精确至0.0002g)硫磺试样于聚四氟乙烯内筒中,加人3mL 优级纯 HNO₃。装入密封罐中,1000w或180℃保持15min 消解。同时进行空白试验。

样品赶酸

样品消解完成后，将消解后样品转移到烧杯中,再将烧杯放到电加热板进行赶酸处理,当样品溶液到1mL用2mL~3 mL超纯水清洗清洗4次~5次后赶酸至样品溶液 1mL左右,冷却后将溶液转移到容量瓶中,定容。

根据试样中砷含量浓度,对溶液分别作以下处理:

当试样中砷的质量分数在 0.000001%~0.00025%，将微波消解赶酸后试液转移到50mL容量瓶中，稀释系数n=1。

当试样中砷的质量分数在 0.00025%~0.0025%,将微波消解赶酸后试液转移到100mL容量瓶中，准确移取10.00mL到 50mL量瓶中,稀释系数 n=10。

当试样中砷的质量分数在 0.0025%~0.025%,将微波消解赶酸后试液转移到500mL容量瓶中，准确移取5.00mL到50 mL容量瓶中稀释系数n=100。

当试样中砷的质量分数大于0.025%，将微波消解赶酸后试液转移到500mL容量瓶中，准确移取2.50mL到50 mL容量瓶中，稀释系数n=200。

工作曲线的绘制

取6只50mL容量瓶,分别加人砷标准溶液(1µg/mL)0mL、0.10mL、0.20mL、0.30mL、0.40mL、0.50mL,再依次加入2.5mL盐酸（优级纯）,再加人10mL硫脲-抗坏血酸溶液用水稀释到刻度,摇匀,放置 30min。得到相应的砷质量浓度分别为 0µg/L、2.00µg/L、4.00 µg/L、6.00 µg/L、8.00 µg/L、10µg/L。

将原子荧光光度计调至最佳工作条件,用盐酸（5+95）溶液作载流液、硼氢化钾溶液作还原剂，以不加砷标准液的空白溶液作参比，测定溶液的荧光强度。

注:仪器的最佳工作条件因仪器型号或其他因素不同而有差异，因此未作具体规定

以上述溶液中砷的质量浓度(单位为微克每升)为横坐标，对应的荧光强度值为纵坐标，绘制工作曲线或根据所得荧光强度值计算出线性回归方程。

试样溶液的测定

将仪器调至最佳状态,向盛有试液的50mL容量瓶中,加人2.5mL盐酸（优级纯）,再加人10mL硫脲-抗坏血酸溶液，用水稀释到刻度,摇匀,放置 30min。

按仪器自动方式,设定进样方式,分析样品同时,检测空白样品,读出或打印仪器检测结果。样品中砷(As)溶液的质量浓度(ρ)单位应为:微克每升(µg/L)。

试验数据处理

砷(As)的质量分数(ω₆),按式计算 :