ICP-AES 法测定氯化钾中的钙镁论文

2025-05-08 14:48:57 来源: 作者:xuling
摘要:氯化钾肥经稀盐酸前处理,采用ICP-AES法同时测定钙、镁含量,对溶样方式进行优化。钙、镁质量浓度检出限分别为0.005、0.007 mg/kg,相对标准偏差为2.75%~4.26%(n=6),加标回收率在93.3%~103.3%。
摘要:氯化钾肥经稀盐酸前处理,采用ICP-AES法同时测定钙、镁含量,对溶样方式进行优化。钙、镁质量浓度检出限分别为0.005、0.007 mg/kg,相对标准偏差为2.75%~4.26%(n=6),加标回收率在93.3%~103.3%。该方法样品前处理简单,准确度和精密度良好,能满足大批量氯化钾肥中钙、镁含量测定要求。
关键词:氯化钾;ICP-AES;准确度;精密度
0引言
国家标准GB 6549—2011采用火焰原子吸收法和EDTA容量法测定氯化钾中钙、镁含量1。原子吸收法测量需要加入氯化镧消除共存离子干扰,并且每个空心阴极灯只对应测量一种元素,不同元素需要分开作工作曲线,分开测量,步骤繁冗,效率低。EDTA容量法,需要人工逐一滴定,批量样品检测时效率低。所以需要探究一种快速高效的检测方法。
相比之下,电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)2,样品前处理简单,用时短,效率高,结果准确,适合运用在氯化钾中钙、镁含量的检测中,可以同时测定多种元素,适合大批量样品的快速检测。
1实验部分
1.1仪器设备与试剂
电感耦合等离子体光谱仪,HGES-10型,北京海光仪器有限公司;电子分析天平(±0.0001 g),上海舜宇恒平科学仪器有限公司。
钙镁元素混合标准溶液(GNM-M145328-2013),100μg/mL,国家有色金属及电子材料分析测试中心;盐酸(GR);硝酸(GR);高纯氩气(99.999%);实验室用水。氯化钾样品为5家不同厂家的合格样品,分别编号为YB001、YB002、YB003、YB004、YB005。
1.2仪器工作参数(表1)
检测波长分别为Ca393.366nm、Mg279.533nm。
1.3标准溶液的配制
移取钙镁混合标准溶液至6个100ml容量瓶中,加入硝酸2mL,稀释至刻度,移取体积及标准溶液浓度见表2。
1.4样品处理和测则定
称取试样2g(精确至0.001g),置于400mL高型烧杯中,加入5mL盐酸,50mL水,小心搅拌均匀,盖上表面皿,在通风橱内用电热板加热至微沸,保持5min。取下冷却至室温,转移至100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀后干过滤。
开机后,待点火预热,波长校正后,按1.2节中仪器工作参数,先测定标准曲线,在相同条件下测定空白溶液和样品溶液。仪器将自动生成校准方程,并根据校准方程计算样品中所测元素的质量浓度,之后再根据样品称样里,计算样品中所测元素的质量分数w。具体见式(1):
式中:p为由工作曲线查出的试样溶液钙镁的质量浓度,ug/mL;po为由工作曲线查出的空白溶液钙镁的质量浓度,ug/mL;D为测定时试样溶液的稀释倍数;m为试样质量,g。
2结果与讨论
2.1溶样方式选择
常规氯化钾肥为水溶肥,可以直接水溶,定容后测定。但是直接水溶后用ICP测定,可能导致测定结果偏小,分别采用1.4中前处理方法和水溶法,平行测定5种不同产品,结果见表3。
由表3可知,酸处理后测定的钙镁含里较高。经分析,在电感耦合等离子体发射光谱法测定时加酸可以防止沉淀,控制pH值以维持溶液的稳定性;酸性介质可以减少一些杂质或基体元素对目标元素的干尤,提高测定的准确性和灵敏度。综上考虑,使用盐酸前处理较为合理。
2.2工作曲线及检出限
以1.2中选定的仪器工作条件开始测量,仪器自动以积分强度为横坐标,钙、镁标准溶液的质量浓度为纵坐标,绘制标准工作曲线,生成线性方程和相关系数(表4)。
按与1.4中相同的前处理方式制备空白溶液,对空白溶液测定,根据国际理论(化学)与应用化学联合会建议检出限LOD=3SD,SD为空白溶液11次浓度值的标准偏差3,两种方法各元素检出限(表4),均满足分析要求。
2.3方法精密度
对YB001和YB002样品进行精密度实验,平行称取6个样品用1.4中前处理方法,定容在100 mL容量瓶中,依次上机测量并计算相对标准偏差,计算结果见表5。
由表5可知,测定6次的相对标准偏差钙元素分别为4.26%、3.94%,镁分别为2.75%、3.96%,表明该方法具有良好的精密度。
2.4方法准确度
对YB001和YB002样品进行回收率实验,两个样品分别加标含有50μg和100μg钙镁元素的标准溶液,前处理后定容在100 mL的容量瓶中,即两个样品分别加标量为0.05%和0.10%,计算结果见表6。
由此得出,ICP-AES法测定氯化钾中的钙镁的加标回收率在93.3%~103.3%,平均回收率为97.7%,回收率较高,因此该方法的准确度较好。
3结论
通过实验分析表明,ICP-AES法测定氯化钾中的钙镁可行,建立了新的氯化钾中钙镁元素的测定方法。相较于传统的化学滴定法,减少了大量的时间及化学试剂的使用,减少人为误差以及系统误差。操作步骤简单方便又能保证分析质量,为批量样品检测提高便利。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.氯化钾:GB/T 6549—2011[S].北京:中国标准出版社,2011.
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