原子荧光光谱法测定固体废弃物――氧化皮中的砷

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Determination of Arsenic in M ill Scale Solid W astetomic Fluorescence SpectrometryQingj ian，DING Shibing，GUO Bing，DU(Shandong Entry-exit Inspection and QuarantineH engqing，MIN Guohua，FENG Lili，LIU ZhiBureau，Qingdao，Shandong 266001，China)Abstract A new analytical method for the determination O arsenic in a mill scale solid waste iSestablished.Mill scale powder materials were dissolved by hydrochloric acid.Thiourea and ascorbic acidwere added to the solution to reduce arsenate. Arsenic reacts with sodium borohydride and hydrochloricacid to generate arsine using 2 hydrochloric acid as carrier and the mixed solution containing 10 g/Lsodium borohydride and 5 g/L potassium hydroxide as reducing agent.Arsine was introduced by argon gasstream into a quartz furnace atomizer tO be atomized.The intensity of arsenic fluorescence excited by thehollow cathode lamps was measured.The relative standard deviation of arsenic iS not more than 4.8%。

The detection limit is 0.12 tg/L.And the recovery rate is between 97 and 103 .And the accuracy isbetter.The method has the advantages of less reagent consumption，rapidity and lower detection limit。

Keywords solid waste；mil1 scale；arsenic；determination0 前 日随着钢铁行业 的发展 ，我国需要大量 的原材料 ，氧化皮是轧钢过程中产 生的铁 的氧化物 ，它的铁含量-般高于 70 ，可以作为铁矿粉的配料用于炼铁 ，制备颜料 ，生产水泥 。 等。目前国外氧化皮价格低于国内市场，因此国内中小钢铁企业基于成本和利润的考虑，纷纷加强了在国外市场上氧化皮的采购；但氧化铁皮是国家限制进 口类可用作原料的固体废物(国质检检函[2009]505号)，常混有有害夹杂物，按要求必须对其实施环保、安全、卫生项目检验检疫，其中现有的 GB16487.2-2O05规定了进口固体废物环境保护标准；GB5085-1985规定了有色金属工业 固体废物污染控制标准，其中砷 的收稿 日期 ：2012-11-O8 修 回日期 ：2012-12-25基金项 目：国家质量监督检验检疫总局科研计划项 目(2013IK013)资助作者简介：张庆建，男，工程师，主要从事进出口矿产品检验研究工作。E-mail：zqjian###gmail.cornAy b 26 中国无机分析化学 2013正浸出允许浓度为 1.5 mg/L。砷通常与硫、氧、铁形成化合物，采矿、冶炼、烧煤、固体废弃物处理等人类活动造成了砷 的迁移转化4]§速 、准确测定氧化铁皮中砷含量是维护国家利益和保护我国环境的前提条件之-。砷的测试方法主要有化学法、原子吸收法 、氢化物发生-原子荧光分光光度法[5。]、电感耦合等离子体发射光谱法[8 ]。利用盐酸溶解氧化皮粉末样品，试液经气液分离后形成砷化氢 ，于石英炉上原子化，经砷空心阴极灯照射后测定砷的荧光强度，样品处理快速、节省试剂、检出限低，能够满足进口固体废弃物--氧化皮中砷含量的检测。

1 实验部分1.1 仪器与试剂原子荧光光谱仪(AFS930，北京吉天仪器有限公司)，砷空心阴极灯(北京有色金属研究院)。

砷标准溶液(1.0 g/L，国家标准物质中心)，氢氧化钾、硼氢化钠、盐酸、硝酸(GR，国药集团试剂有限公司)，氩气(≥99.99 )，实验用水为二次去离子水。

国家标准物质 GBW07167(地球物理地球化学勘查研究所)、GBWO7O080(陕西省地质矿产实验室研究所)、BH0108-1w(武汉钢铁研究所)。

1.2 实验方法称取 0.I g(精确至0.000 1 g)氧化皮粉末样品(粒径小于 0.15 ram)置于 150 mL烧杯中 ，用少量水湿润，加入 10 mL盐酸，置于电热板上在 100℃下加热至样品溶解完全，冷却，转移至 100 mL容量瓶，加入 10 mL硫脲(50 g/L)抗坏血酸 (50 g/L)混合溶液，定容，摇匀待测(如果测试结果高出曲线范围，应适当稀释后再测)。

砷标准溶液(砷含量为 i00 btg/L，由砷标准储备溶液逐级稀释制备)。分别移取 0，5，20，60，8O mL砷标 准溶 液于 100 mL容量瓶 中，分别加入10 mL硫脲(50 g/L)抗坏血酸(50 g/L)混合溶液，定容，混匀放置 30 rain后按仪器工作条件(如表1所示)进行测定，绘制工作曲线，然后按同样的步骤测定试样，根据标准曲线计算试样砷含量。

表 1 仪器工作条件Table 1 l trument running conditions2 结果与讨论2.1 铁基的影响0.1 g氧化皮粉末样 品加入 1O mL盐酸 ，样 品能完全溶解，溶液透明。100 btg/L的砷溶液添加0.7 g/L的铁基体(氧化皮中铁含量-般在 7O 左右)，其荧光强度与未添加铁基体的溶液相比没有明显变化 ，故氧化皮中的铁对测量没有影响，标准系列无需添加铁基体。

2.2 方法的检出限在实验条件下，对空白溶液连续测定 11次，以3倍标准偏差计算方法检出限，方法中砷的检出限为 0.12 g/L。

2.3 方法的精密度实验选择 2个氧化皮样品，每个样品平行测定7次，测试氧化皮中砷含量的相对标准偏差不大于4.8 ，结果如表 2所示 。

表 2 方法的精密度Table 2 Precision tests for this method /%氧化皮-1 氧化皮-212平均值标准偏差相对标准偏差2.3 方法的准确度向样品中添加-定量的砷，测试样品加标回收率，并选择国家标准物质进行测量，验证方法的准确度，分析结果如表 3，4所示♂果表明该方法回收率较高，标准物质的测量值与标准值基本-致，方法准确度较好。

表 3 方法的回收率Table 3 Recovery rates of this method /%第 2期 张庆建等：原子荧光光谱法测定固体废弃物--氧化皮中的砷 27表 4 标准物质测定值Table 4 Determination values for standard materialstested by this method /%3 结论研究了固体废弃物--氧化皮中砷的原子荧光光谱分析方法，该方法样品前处理简单、快速、准确、试剂消耗少，测试氧化皮中砷含量的相对标准偏差不大于 4.8 ，检 出限为 0.12 tg/L，能够为进 口固体废弃物--氧化皮的检验监管提供技术支撑。