分享：电感耦合等离子体原子发射光谱法 测定辉钼矿中铼的含量

铼是一种稀有难熔金属，不仅具有良好的塑性、机械性和抗蠕变性能，还具有良好的耐磨损、抗腐蚀性能，对除氧气之外的大部分燃气能保持比较好的化学惰性。铼及其合金被广泛应用于航空航天、电子工业、石油化工等领域。

铼属于高度分散元素，在地壳中平均质量分数为１×１０－７％，主要赋存于辉钼矿、铜钼矿中，在自然界中尚未发现含铼的独立矿物［１］。辉钼矿是钼的二硫化物，铼含量最高可达０．X％，是提炼铼的重要资源［２］。

准确测定辉钼矿中铼含量，对辉钼矿的综合利用意义重大。目前对于铼的分析方法众多［３５］，主要有催化极谱法［６］、比色法［７１０］、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ＩＣＰＡＥＳ）［１１１５］、电感耦合等离子体质谱法（ＩＣＰＭＳ）［１６１９］、Ｘ 射线荧光光谱法［２０］。ＩＣＰＡＥＳ测定分析快速，对大多数元素测定结果稳定可靠［１３］，并且已成功应用于一些样品中铼的测定［４５］。辉钼矿中铼含量较低，本工作通过称取较多样品与氧化钙、高锰酸钾伴熔，用沸水提取、过滤，对滤液进行浓缩、酸化，采用电感耦合等离子体原子发射光谱法快速、准确地测定辉钼矿中铼的含量。

试验部分

１．１ 仪器与试剂

ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒＩＲＩＳＩｎｔｒｅｐｉｄＩＩｘｓｐ型全谱直读等离子体原子发射光谱仪。铼标准溶液：称取高铼酸钾１．９２８７ｇ溶于水中，加入硝酸５ｍＬ，用水定容至１Ｌ容量瓶中，配制成１．００００ｇ·Ｌ－１铼标准储备溶液，分取稀释成１００．０ｍｇ·Ｌ－１的铼标准溶液。所用试剂均为分析纯；试验用水为二次蒸馏水。

１．２ 仪器工作条件

功率１１５１Ｗ；载气为氩气，流量１Ｌ·ｍｉｎ－１；雾化气压力１７２ｋＰａ；辅助气流量１．０Ｌ·ｍｉｎ－１，冷却气流量１４Ｌ·ｍｉｎ－１；溶液提升量１．４８ｍＬ·ｍｉｎ－１；样品清洗时间３５ｓ，积分时间５ｓ；垂直观测；分析谱线为Ｒｅ１９７．３１２ｎｍ。

１．３ 试验方法

称取试样０．５０００～１．００００ｇ置于瓷坩埚中，加氧化钙１．５ｇ、高锰酸钾０．５ｇ，搅匀，再覆盖氧化

钙０．３ｇ，置于高温炉中，于６５０℃熔融２０～３０ｍｉｎ后，取出、冷却。将坩埚置于２５０ ｍＬ 烧杯中，加

３０ｍＬ沸水浸取（有紫色高价锰存在时滴加数滴乙醇还原），取出坩埚，微沸数分钟。冷却后，过滤至５０ｍＬ烧杯中，将烧杯置于电热板加热浓缩滤液至小体积，加盐酸２ｍＬ酸化，将滤液稀释至１０ｍＬ比色管，按仪器工作条件进行测定。

２ 结果与讨论

２．１ 元素分析谱线的选择

ＩＣＰＡＥＳ测定铼有多条谱线，按灵敏度高、干扰少和无重叠的原则选择分析谱线，试验选择铼分析谱线为 Ｒｅ１９７．３１２ｎｍ。结果表明：当样品溶液中铼的质量浓度在０．１ｍｇ·Ｌ－１以上时，残留基体元素不干扰铼的测定。铼标准溶液和辉钼矿样品溶液测得的光谱图见图１。

图１ 铼标准溶液和样品溶液的分析谱图

Ｆｉｇ．１ ＡｎａｌｙｔｉｃａｌｓｐｅｃｔｒａｏｆＲｅｓｔａｎｄａｒｄａｎｄｓａｍｐｌｅｓｏｌｕｔｉｏｎ

２．２ 样品前处理及基体干扰

    试验采用氧化钙高锰酸钾伴熔法分解样品，ＩＣＰＡＥＳ测定样品中的铼。样品经氧化钙高锰酸钾于６５０℃伴熔２０～３０ｍｉｎ，样品中的铼被氧化成高铼酸根，经热水微沸提取，高铼酸根进入溶液，过滤后与大部分矿物基体分离。溶液经浓缩酸化后稀释至１０ｍＬ比色管，待测。

由于辉钼矿本身具有很强的还原性，加入高锰酸钾可以增强熔剂的氧化性，尽可能将矿物中的铼氧化完全，提高回收率；高锰酸钾还可以降低氧化钙的用量，从而使下一步提取热水用量降低，易定容于小体积，并且减少了氧化钙对滤液基体的影响。

辉钼矿中大部分钼，脉石中的硅、铁，长石中的钙，熔剂氧化钙等基体元素经过滤与铼分离，溶液中仅含有少量的易被浸取的碱金属阳离子、高锰酸根离子。待测溶液杂质含量少，溶液清亮，测定干扰较少，可直接上机测试。

２．３ 氧化钙及高锰酸钾的用量

    辉钼矿主要成分为二硫化钼，还含有一些脉石、长石等矿物。其中，二硫化钼本身会消耗一定量的氧化钙和高锰酸钾，其他矿物消耗极少量的氧化钙和高锰酸钾。

试验分别称取辉钼矿样品１．００００ｇ共８份置于８个瓷坩埚中，依次加入０．５，１．０，１．５，２．０，２．５，３．０，３．５，４．０ｇ氧化钙，搅拌均匀后置于６５０ ℃高温炉中熔融３０ｍｉｎ。结果表明：当氧化钙的用量为０．５，１．０，１．５，２．０，２．５ｇ时，样品测定结果明显偏低；当氧化钙的用量为３．０，３．５，４．０ｇ时，样品测定结果基本一致。

试验分别称取辉钼矿样品１．００００ｇ共５份置于５个瓷坩埚中，依次加入０．１，０．３，０．５，０．７，０．９ｇ高锰酸钾，分别加入氧化钙２．０ｇ，搅拌均匀后置于６５０℃高温炉中熔融３０ｍｉｎ。结果表明：当高锰酸

钾的用量为０．３ｇ以上时，样品测定结果基本一致。

为了进一步降低氧化钙用量，按上述流程，加入１．５ｇ氧化钙、０．５ｇ高锰酸钾，结果发现：国家标准物质（ＧＢＷ０７２８５、ＧＢＷ０７１４４）测定值与认定值基本一致，见表１。试验选取氧化钙１．５ｇ、高锰酸钾０．５ｇ。

２．４ 标准曲线及检出限

    于１００ｍＬ容量瓶中分别加入１００ｍｇ·Ｌ－１铼标准溶液０，０．２，０．８，２，４，１０，２０ｍＬ，盐酸４ｍＬ，用水定容，配制成质量浓度为０，０．２，０．８，２，４，１０，

２０ｍｇ·Ｌ－１铼标准溶液系列，按仪器工作条件进行测定，并绘制标准曲线。结果表明：铼的质量浓度在０．０５～２０ｍｇ·Ｌ－１内与发射强度呈线性关系，线性回归方程为犐＝３．６９５ρ＋０．５７４１，相关系数为０．９９９８。重复测定空白溶液１１次，取３倍标准偏差所对应的质量浓度为检出限，铼的检出限（３狊）为０．００８ｍｇ·Ｌ－１。

２．５ 样品分析和精密度试验

    按试验方法对钼矿石国家一级标准物质（ＧＢＷ０７２８５、ＧＢＷ０７１４４）及两个含铼量不同的辉钼矿样品平行测定６次，测定值及其相对标准偏差（ＲＳＤ）见表１。

２．６ 回收试验

    按试验方法对样品进行加标回收试验，其结果见表２。

    本工作建立了氧化钙高锰酸钾伴熔，电感耦合等离子体原子发射光谱法测定辉钼矿中铼含量的分析方法。该方法减少了熔剂用量，降低了熔剂造成的杂质干扰，并且使待测元素与样品基体元素分离，避免了基体元素的干扰。方法过程简便，灵敏度高，结果准确稳定，为快速测定辉钼矿中的铼提供了方便。

（文章来源：材料与测试网）