Determination of Selenium in Coal Ash with Microwave Digestion and Hydride Generation-Atomic Fluorescence Spectrometry
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摘要: 粉煤灰中含有的硒元素较高，有综合利用价值。由于基体的复杂性，并未形成成熟可靠的测定技术。本文参考煤炭样品和土壤样品中硒的原子荧光光谱分析方法，采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定粉煤灰中的硒。样品经氢氟酸-硝酸-双氧水体系微波消解得到清亮、透明的消解液，消解液经浓盐酸还原后，加入三价铁盐消除共存元素的干扰，所加的铁盐量不干扰硒的测定。方法检出限为0.020 μg/g；平行测定5份粉煤灰样品，相对标准偏差低于4.2%；加标回收率为94.0%～105.0%。应用建立的方法对煤飞灰标准物质进行分析，测定值与标准值基本相符；对不同地区的实际粉煤灰样品进行分析，证实方法可靠，可用于粉煤灰中硒元素的测定。
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关键词:
- 粉煤灰 /
- 硒 /
- 微波消解 /
- 氢化物发生-原子荧光光谱法
Abstract: Coal ash containing higher than usual selenium has a comprehensive utilization value. Although selenium in coal ash samples has been studied in some areas, there is no formed reliable method to determine the selenium content in coal ash due to the complex matrix. In the paper, referring to the analysis of coal and soil samples, a method to determine selenium in coal ash by Hydride Generation-Atomic Fluorescence Spectrometry (HG-AFS) is described. The samples were first digested by microwave digestion in HF+HNO3+H2O2 without other pretreatment. The obtained clear and transparent digestion solution was reduced by 30％ HCl. The interferences of coexisting elements were eliminated by adding Fe(Ⅲ) salt without interference with Se. The detection limit was 0.020 μg/g. The relative standard deviation was less than 4.2% (n=5). Recoveries of samples were in the range of 94.0%-105.0%. The method has been validated by analysis of standard reference coal fly ash and the analytical results are in agreement with certified values, which indicates that it is a feasible method to detect Se in coal ash. -
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表 1 仪器工作条件
Table 1. Working parameters of the instrument
工作参数 条件 负高压 300 V 灯电流 80 mA 原子化器高度 8 mm 炉温 200℃ 载气流量 400 mL/min 屏蔽气流量 900 mL/min 读数方式 峰面积 读数时间 16 s 采样时间 10 s 延迟时间 1 s 泵速 100 r/min 
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表 2 试样微波消解程序设计
Table 2. Microwave acid digestion procedure
消解步骤 设定温度
θ/℃升/降温时间
t/min温度保持时间
t/min功率
P/W1 120 5 5 600 2 160 5 3 800 3 180 3 15 600 4 Vent冷却降温 10 - 600
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表 3 干扰Se元素测定的金属元素的测定结果
Table 3. Analytical results of the metal elements in samples
样品
编号粉煤灰
样品wB/(μg·g-1﹚ Cu As Hg Pb Zn 1 煤飞灰 78 7.82 0.240 58 134 炉渣 47 1.51 0.023 27 142 2 煤飞灰 51 35.2 0.659 58 166 炉渣 33 11.6 1.340 32 78 3 煤飞灰 43 3.01 0.484 57 87 炉渣 29 1.02 0.027 49 48 4 煤飞灰 47 3.06 0.595 40 69 炉渣 25 1.80 0.014 9 43 5 煤飞灰 56 3.99 0.649 58 73 炉渣 56 3.94 0.016 5 47
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表 4 方法精密度
Table 4. Precision tests of the method
样品编号 w(Se)/(μg·g-1) RSD/% 测定次数 平均含量 标准偏差 粉煤灰1 煤飞灰 9.59 0.236 2.5 5 炉渣 0.33 0.012 3.6 5 粉煤灰2 煤飞灰 12.6 0.444 3.5 5 炉渣 0.53 0.022 4.2 5 GBW 08401 煤飞灰 1.17 0.037 3.2 5
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表 5 加标回收试验
Table 5. Spiked recovery test of the method
样品
编号样品 w(Se)/(μg·g-1) 回收率/% 样品含量 标准加入量 加标样品测定值 1 煤飞灰 9.59 10.0 19.9 103.1 炉渣 0.33 0.50 0.80 94.0 2 煤飞灰 12.6 10.0 22.0 94.0 炉渣 0.53 0.50 1.01 96.0 3 煤飞灰 8.68 10.0 18.5 98.2 炉渣 0.46 0.50 0.94 96.0 4 煤飞灰 12.3 10.0 22.8 105.0 炉渣 0.54 0.50 1.06 104.0 5 煤飞灰 11.7 10.0 22.2 105.0 炉渣 0.39 0.50 0.86 94.0
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