次靈敏線火焰原子吸收光譜法測(cè)定磷酸鐵鋰中的鋰含量

次靈敏線火焰原子吸收光譜法測(cè)定磷酸鐵鋰中的鋰含量鄧翔【摘要】以鋰的次靈敏線323.3nm為分析譜線，采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定磷酸鐵鋰中的高含量鋰.通過(guò)研究酸介質(zhì)、消電離劑和基體離子對(duì)鋰測(cè)定的影響，以及進(jìn)行共存離子干擾實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在2%的硝酸介質(zhì)中方法的靈敏度最佳;在標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入基體離子，可以消除基體對(duì)鋰測(cè)定的干擾;常見(jiàn)共存離子不干擾鋰的測(cè)定.在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，鋰的檢測(cè)線性范圍為4~140pg-mL-1,檢出限(3。)為2.0凹?mL-1,對(duì)20.0pg^mL-1的鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)測(cè)定11次，其RSD為0.05%.方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，檢測(cè)線性范圍廣，避免了稀釋操作帶來(lái)的誤差，可用于高含量鋰的直接測(cè)定;方法用于磷酸鐵鋰樣品測(cè)定，回收率在94%~103.7%之間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=7)在1.04%~1.16%之間.【期刊名稱】《中國(guó)測(cè)試》【年(卷)，期】2013(039)005【總頁(yè)數(shù)】3頁(yè)(P46-48)【關(guān)鍵詞】火焰原子吸收光譜法;磷酸鐵鋰;鋰;次靈敏線【作者】鄧翔【作者單位】四川大學(xué)生物材料工程研究中心，四川成都610064泗川醫(yī)療器械生物材料和制品檢驗(yàn)中心，四川成都610064【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】O657.31;TQ131.1+1;O614.111;TM930.12鄧翔1,2（1.四川大學(xué)生物材料工程研究中心，四川成都610064;2.四川醫(yī)療器械生物材料和制品檢驗(yàn)中心，四川成都610064）收到修改稿日期：2012-11-28目前，常采用電感耦合等離子體光譜法［1-2］、分光光度法［3-4］、離子色譜法［5-6］、中子活化法［7］、電化學(xué)分析法［8-9］、原子吸收光譜法［10-11］等方法進(jìn)行微量鋰的測(cè)定。電感耦合等離子光譜法快速且能同時(shí)測(cè)量多種元素，但是儀器價(jià)格昂貴；分光光度法和離子色譜法以及中子活化法則需要對(duì)試樣進(jìn)行前處理和分離，操作復(fù)雜且費(fèi)時(shí)；電化學(xué)分析法則由于選擇性差而不是理想的分析方法。相對(duì)于前述幾種方法，原子吸收光譜法選擇性好，精密度高，檢出限低，抗干擾能力強(qiáng)，且儀器操作簡(jiǎn)便，分析速度快，能對(duì)試樣進(jìn)行快速有效地檢測(cè)。采用原子吸收光譜法測(cè)定磷酸鐵鋰中鋰的方法已見(jiàn)報(bào)道［12-15］，均以鋰的共振線670.8nm為分析譜線。方法的靈敏度高，但線性范圍相對(duì)較窄，僅為0~5pg/mL［12-13］;磷酸鐵鋰中鋰的理論含量為4.43%，采用共振線為分析譜線測(cè)定磷酸鐵鋰中的鋰時(shí)，需要將試樣溶液進(jìn)行分取稀釋以保證試液中鋰的濃度處于方法的線性范圍之內(nèi)；而稀釋操作容易引入較大誤差，且操作繁瑣費(fèi)時(shí)不適合批量快速測(cè)定。因此，本文通過(guò)建立以次靈敏線323.3nm為分析譜線的方法測(cè)定磷酸鐵鋰中的鋰含量。1.1儀器與試劑Aanalyst800原子吸收光譜儀（美國(guó)PE公司）；鋰空心陰極燈（美國(guó)PE公司）；電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司，0.0001g）；Milli-Q超純水系統(tǒng)（Millipore公司）；鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液（鋼鐵研究總院，GSBG62001-90,1000pg-mL-1）；Na3PO4（成都科龍化工廠AR，配制成含PO43-量為50mg-mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液）；HCl（成都科龍化工廠GR）；HNO3（成都科龍化工廠GR）；H2SO4（成都科龍化工廠GR）；高純鐵（山西太鋼鋼研所，GBW01402d，基準(zhǔn)物質(zhì)。配制成含F(xiàn)e量為50mg?mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液）；KCl（成都科龍化工廠GR）；實(shí)驗(yàn)用水均為超純水。1.2操作條件實(shí)驗(yàn)測(cè)定鋰的操作條件為：波長(zhǎng)入=323.3nm;燈電流I=6mA;狹縫寬度0.7nm;燃燒器高度8mm;乙炔流量2.0L-min-1;空氣流量17.0Lmin-1。1.3實(shí)驗(yàn)方法準(zhǔn)確移取一系列不同體積1.0mg-mL-1的鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液于50mL具塞比色管中，加入消電離劑，用2%的硝酸溶液稀釋至刻度，振蕩搖勻，于原子吸收分光光度計(jì)上在確定的操作條件下測(cè)量溶液的吸光度，以超純水調(diào)零。1.4樣品處理用電子天平準(zhǔn)確稱取約0.1500g的磷酸鐵鋰樣品于100mL的石英燒杯中，用少量超純水潤(rùn)濕，加入5.0mL濃HCl,于電爐上加熱溶解；溶解完全后蒸發(fā)至近干，加入適量2%的HNO3溶解并轉(zhuǎn)入50mL容量瓶中，加入消電離劑，并以2%的HNO3溶液定容。2.1酸介質(zhì)的影響移取1.0mg?mL-1的鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0mL于50mL具塞比色管中，然后用不同體積百分比的酸溶液定容，于原子吸收分光光度計(jì)上，按實(shí)驗(yàn)操作條件測(cè)定溶液的吸光度；比較7HCl、HNO3、H2SO43種酸介質(zhì)對(duì)鋰測(cè)定時(shí)吸光度的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在硝酸介質(zhì)中的靈敏度最佳，且在硝酸體積百分比范圍在1%~5%之間時(shí)，鋰的吸光度保持不變；選擇2%的硝酸作為介質(zhì)。2.2消電離劑的影響鋰容易電離，用KCl作消電離劑。移取1.0mg-mL-1的鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0mL于50mL具塞比色管中，加入不同濃度的KCl溶液，按實(shí)驗(yàn)操作條件測(cè)定溶液的吸光度；結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加入5%的KCl溶液3mL時(shí)效果最佳。2.3基體干擾及其消除磷酸鐵鋰基體中含有大量的PO43-和Fe2+離子，有可能會(huì)對(duì)鋰的測(cè)定產(chǎn)生干擾；根據(jù)磷酸鐵鋰的分子組成計(jì)算鋰的含量為4.43%，PO43-的含量為60.12%（約為鋰含量的13.6倍），F(xiàn)e2+的含量為35.44%（約為鋰含量的8.0倍）；實(shí)驗(yàn)比較了含相同倍量的基體離子和不含基體離子的工作曲線，如圖1所示，其中A為不含基體離子的工作曲線，B為含相同倍量基體元素工作曲線；由圖1可知，基體中存在的大量PO43-和Fe2+離子抑制了鋰的吸收，造成工作曲線斜率下降，從而干擾鋰的測(cè)定。比較A和B兩條工作曲線可以發(fā)現(xiàn)，在相同的線性范圍內(nèi)，鋰濃度與吸光度都存在線性關(guān)系，因此，可以通過(guò)采用加入相同倍量基體離子或采用標(biāo)準(zhǔn)加入法消除干擾。2.4共存離子影響在實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)濃度為20pg-mL-1的鋰進(jìn)行干擾實(shí)驗(yàn)，以相對(duì)誤差小于±5%計(jì)，結(jié)果為：100倍的Sr2+；80倍的Pb2+；50倍的Cu2+、SO42-；40倍的A13+；30倍的SiO32-,K+、Cl-、Co2+；20倍的Na+；3倍的Mg2+、Ca2+、Ba2+不干擾鋰的測(cè)定。2.5工作曲線及檢出限配制一系列不同濃度的鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入與化學(xué)式匹配的相同倍量PO43-和Fe2+離子，按操作條件測(cè)定溶液的吸光度，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性回歸方程為A=0.0004CLi+0.0014,r=0.9991，線性范圍4~140|jg?mL-1；對(duì)20.0|jg?mL-1的鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)測(cè)定11次，其RSD=0.05%。對(duì)濃度為6.0pg-mL-1的鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)測(cè)定11次，其標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍與濃度的積和吸光度的比值為鋰的檢出限，計(jì)算得出方法的檢出限為2.0pg-mL-1o3.1精密度及分析結(jié)果稱取適量的樣品A和樣品B，按前述樣品處理的方法同時(shí)制備溶液各7個(gè)；在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)操作條件下，以323.3nm為分析譜線測(cè)定溶液中的鋰含量，對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行計(jì)算并統(tǒng)計(jì)測(cè)定的精密度；樣品A的平均值為4.10%，其RSD為1.04%；樣品B的平均值為4.15%，其RSD為1.16%；結(jié)果如表1所示。3.2加標(biāo)回收率在樣品處理前加入適量的鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液，按樣品前處理方式制備溶液，在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)操作條件下進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)；對(duì)樣品A和B進(jìn)行7次平行實(shí)驗(yàn)，回收率為94.0%~103.7%，結(jié)果見(jiàn)表2。本文建立了以次靈敏線323.3nm為分析譜線測(cè)定磷酸鐵鋰中鋰含量的方法；通過(guò)選擇合適的酸介質(zhì)，加入適量的消電離劑和加入基體離子等，消除了干擾測(cè)定的因素；方法簡(jiǎn)便快速，準(zhǔn)確度高，有效地減少了實(shí)驗(yàn)操作步驟和分取稀釋可能引入的誤差，常見(jiàn)共存離子不干擾鋰的測(cè)定。該方法成功用于實(shí)際樣品測(cè)定，結(jié)果滿意?！鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)】GalbacsZ,AxnerO,etal.Assessmentandapplicationofdiodelaserinducedfluorescencespectrometryinaninductivelycoupledplasmatothedeterminationoflithium[J].SpectrochimiActaPartB,2005(60):299-306.ChoiMS,ShinHS,KilYW.PrecisedeterminationoflithiumisotopesinseawaterusingMC-ICP-MS[J].MicrochemJ,2010(95):274-278.AlberoMI,OrtuioJA,GarciaMS,etal.Novelflowthroughbulkoptodeforspectrophotometricdeterminationoflithiuminpharmaceuticalsandsaliva[J].SensActuatorsB,2010(145):133-138.TabataM,NishimotoJ,KusanoT.Spectrophotometricdeterminationoflithiumionusingawater-solubleoctabromoporphyrininaqueoussolution[J].Talanta,1998(46):703-709.ZerbinatiO,BalduzziF,Dell’OroV.Determinationofli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