地质样品中碲的测定方法探讨

2015-03-25 22:48王永保广东省地质局第五地质大队广东肇庆526060
化工管理 2015年18期
关键词:光谱法测定方法质谱法

王永保(广东省地质局第五地质大队,广东 肇庆 526060)

据有关数据统计,碲元素的总体含量是:0.005-0.5mg·m-3,虽然碲的含量非常少,但是其在实际中的用途比较广,如:医药、钢铁等,特别是半导体行业中,发挥着重要的作用。地壳中,碲元素以共生、化合物的方式存储,常见于金属矿内,随着碲元素用途的拓展,碲元素测定中对准确性的要求也越来越高,实现灵敏、准确的测量。

1 含碲元素地质样品的处理

地质样品的处理,目的是转含碲元素地质样品的形态,便于测定方法的应用。样品处理中应该保护碲元素的含量,转化期间不能出现碲浪费[1]。针对含碲元素地质样品的处理,提出几点注意事项,如:(1)预防高温引起的碲损失,采取王水加水浴的方法,完成加热消解的过程,优化地质样品的处理过程,保护样品中的碲元素;(2)预防氟化氢对仪器的腐蚀,保护碲测定方法的整体应用,采取高氯酸保护测定仪器,为碲元素的测定提供优质的环境,同时保护地质样品处于稳定的状态中;(3)在地质样品处理中合理选用消解剂,解决消解过程中的碲挥发的问题,以免挥发过度造成碲损失,消解的温度不能超出200℃,由此保障地质样品处理的科学性,满足测定方法的基础需求。

2 地质样品中碲的测定方法

待含碲元素的地质样品处理完成后,即可选择碲的测定方法,按照碲测定方法的性能,可以分为以下五类。

2.1 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法(以下简称吸收光谱法)不仅能测定地质样品中的碲,而且灵敏度高。碲元素有自身特定的光源,测定碲时,需更换对应的光源,以免影响碲测定的效果。吸收光谱法测定对碲的灵敏度达0.0088μg·mL-1,可以检测到地质样品中0.0000x%以上的碲。光谱法使用时,还要按照地质样品的性质进行设计,以免影响测定的结果。

2.2 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法(以下简称荧光光谱法)在碲测定中的发展速度较快,优点也非常明显,但是荧光光谱法很容易受到地质样品中其它元素的干扰,如:铜、铁、镍等,因此荧光光谱法受到一定的使用局限,其在化合物中的碲测定,具有一定的偏差,需要采取多项试验方法,才能获取准确的测量结果[2]。例举两种常用的荧光光谱法,如:(1)硝酸与高氯酸分解地质样品,加入含油高氯酸的盐酸溶液,分离地质样品中的铜,荧光光谱法直接测定铜中的碲含量;(2)地质样品与活性炭配合,采用氧化镁和碳酸钠捕集样品中的碲,在高温的状态下促使碲可以和多元素共存,酸化后在含碲溶液中使用邻菲罗啉,排除其它元素干扰后,测定碲荧光信号。目前,荧光光谱法的发展与推进,便于研发出可靠的测定方法,规避地质样品中其它因素的干扰,快速分离地质样品中的碲元素。

2.3 光度法

碲元素本身具有特定的波长,通过光度法可以检测到碲元素的吸收度,进而测定碲元素的性质和含量。分析光度法在地质样品中测定碲的过程,首先利用次亚磷酸钠对地质样品中的含碲化合物进行处理,促使碲可以还原成单体,利用沉淀剂砷将其与地质样品中的其它物质进行分离;然后将沉淀物转移到硫酸和溴化氢的混合溶液内,此时生产的溴化碲会在萃取的作用下转化成蓝紫色的固体物质;最后利用分光光度仪计λ=565nm,测定碲的吸收度。光度法在含碲的矿石、岩石中都表现出高效率的应用状态。

2.4 极谱法

极谱法在碲样品的测定中,灵敏性很高,受到样品制备、样品处理因素的影响,极谱法测定碲时也表现出了不同的结果。例如:极谱法测量高温状态下的挥发碲,氧化镁和碳酸钠可以制备补集剂,收集挥发碲,使用盐酸酸化碲,获取四价的碲,利用溴化氢净化地质样品,净化完成后,利示波极谱仪测定碲的含量。极谱法在碲测定中,方法设计的性质不同,需根据地质样品的状态,合理设计极谱法的应用,充分发挥极谱法的测定优势。

2.5 体质谱法

体质谱法是指电感耦合等离子体质谱法,其可应用到多元素检测的地质样品测定中,能够快速的测定地质样品中的碲元素[3]。体质谱法对分离富集的要求并不高,部分条件下可以省略分离富集方法的应用,直接进入测定环节。一般情况下,如果地质样品中的碲含量<0.02μg·mL-1,可以安排分离富集,辅助体质谱法的测定,其它条件下是可以直接完成体质谱法测定的。体质谱法在测定地质样品中的碲时,也能同时测量出镉、镓等元素的含量,检出限是0.0013-0.063μg·g-1。

3 结语

地质样品中,碲的不同测定方法,其优点、特点也有着明显的不同,碲测定方法的发展过程中,逐步淘汰测定能力低的方法,积极发展可用的测定方法,主要是维护地质样品中碲的测定精度,排除外界因素对碲测定的影响因素,实现高效率、高准确性的测定过程,全面规范测定方法的应用,准确的检测处地质样品中的碲含量。

[1]季海冰,潘荷芳,黄苇.地质样品中Te的分析方法研究[J].环境污染与防治,2010,09:68-72.

[2]葛小莹,王艳龙,焦圣兵,罗善霞,戚洪友,侯慧敏.地质样品中碲的测定方法研究[J].化学工程师,2011,08:46-48.

[3]王君玉,吴葆存,李志伟,韩敏,钟莅湘.敞口酸溶-电感耦合等离子体质谱法同时测定地质样品中45个元素[J].岩矿测试,2011,04:440-445.

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