电感耦合等离子体原子发射光谱法(icp-aes)测定锌锭中铅的含量
一、实验目的
1.学习icp-aes分析的基本原理及操作技术;
2.了解电感耦合离子体光源的工作原理;
3.学习利用icp-aes测定铅锭中铅含量的方法。
二、方法原理
icp发射光谱分析是将试样在等离子体中激发,使待测元素发射出*波长的光,经分光后测量其强度而进行的定量测定分析方法。icp具有高温、环状结构、惰性气氛、自吸现象小等特点,因而具有基体效应小、检出限低、线性范围宽等优点,是分析液体试样的*光源。目前,此光源可用于分析周期表中绝大多数元素(约70多种),检出限可达10-3~10-4ng∙g-1级,精密度在1%左右,并可对百分之几十的高含量元素进行测定。
锌锭中铅杂质的含量是一项重要指标,锌基体对杂质元素无明显干扰,采用背景扣除基体法可以基本消除,对铅直接进行测定。各杂质元素含量相当低,元素之间的干扰也可忽略不计。
三、仪器设备与试剂材料
试剂:
1.锌标准溶液(10mg∙ml-1):准确称取0.5000g高纯金属锌(zn含量≥99.99%),加入20ml 1+1硝酸,使其溶解,待溶完后加热煮沸几分钟,冷却后移入50ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
2.铅标准贮备液(1000μg∙ml-1):准确称取0.1000g光谱纯金属铅于100ml烧杯中,加入20ml 1+1硝酸,加热溶解,移入100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
3.铅标准工作液(50μg∙ml-1):移取5.00ml铅标准贮备液于100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
4.硝酸:优级纯。
5.二次亚沸蒸馏水。
四、实验步骤
1.仪器条件
(1)icp高频发生器:频率40.68mhz,入射功率为1.1kw,反射功率5kw。
(2)炬管:三层同轴石英玻璃管。
(3)雾化器:同轴玻璃雾化器。
(4)感应线圈:3匝。
(5)等离子体焰炬观察高度:10mm,径向距离4.5mm。
(6)氩气流量:载气0.40l∙min-1,等离子气0.50l∙min-1,冷却气10.0l∙min-1。
(7)积分时间:5s,积分次数3次。
(8)分析线波长:pb 220.35nm。
2.配制标准溶液系列:分别取1.0, 2.0, 5.0, 10.0, 25.0ml铅标准工作液于5只50ml容量瓶中,然后用水稀释至刻度,摇匀,即得标准溶液系列,其浓度为:1.0, 2.0, 5.0, 10.0, 25.0μg∙ml-1。
3.样品预处理:准确称取0.5000g样品于150ml烧杯中,加水约10ml,再加入10ml硝酸,待剧烈反应完成后稍加热,使样品溶解*,冷却,转入50ml容量瓶定容,待测。
4.工作曲线的绘制:根据实验条件,按照仪器的使用方法,测量标准溶液系列中铅的光强度。
5.在相同的条件下,测定高纯锌和锌锭样品中的铅的光强度。
五、数据处理
1.利用仪器软件,将铅的光强度对浓度进行线性回归,绘制标准曲线。
2.打印高纯锌和样品中铅的结果,以高纯锌作为背景扣除计算锌锭样品中的铅的含量。
3.报告测定结果。
六、问题讨论
1.为什么icp光源能够提高光谱分析的灵敏度和准确度?
2.为什么计算样品中铅的含量时要以高纯锌作为背景扣除?