摘要：针对卤水中高盐基质对锂离子检测的干扰问题，研究建立了基于原子吸收光谱法的标准加入法检测体系，构建了抗基质干扰的锂离子定量分析方法。该方法检出限为0.08 mg/L，定量限为0.25 mg/L，加标回收率在103.83%~107.83%之间，相对标准偏差在0.7%~2.1% 之间，具有抗干扰能力强、精度高、操作简便等优势，为卤水资源开发提供了可靠的检测技术支撑。

1. 前言
卤水资源作为锂元素的重要储存载体，广泛分布于盐湖、油田水及地下卤水中，是全球锂资源开发的重要来源之一。锂离子的精准检测在卤水资源评价、提锂工艺优化及环境监测中具有关键作用，然而，卤水中通常含有高浓度的 Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-等干扰离子，形成复杂的高盐基质环境，导致传统检测方法（如原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等）易受基质效应影响，出现检测信号抑制或增强，进而导致结果偏差。
目前，国内外针对锂离子的检测方法主要包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、离子色谱法等。其中，原子吸收光谱法因操作简便、成本较低而被广泛应用，但其构建的标准曲线法在高盐基质中难以消除基质干扰；电感耦合等离子体发射光谱法虽具有多元素同时测定的优势，但仪器成本高、样品前处理要求严格；离子色谱法对低浓度离子检测灵敏度较高，但分析时间较长，且易受卤水中高浓度Cl^-的干扰。相比而言，标准加入法通过向样品中添加已知量的标准溶液，并运用外推算法校正基质效应，在卤水等复杂基体样品分析中展现出独特的技术优势。然而，目前该方法在卤水环境下的系统性应用研究不足，尚未形成成熟的检测体系。
该研究聚焦卤水中高盐基质对锂离子检测的干扰问题，基于原子吸收光谱技术，系统优化标准加入法的实验参数，构建抗基质干扰的检测体系，旨在解决传统方法在复杂卤水环境中检测精度不足的问题，为卤水锂资源开发中的浓度监测与工艺控制提供可靠的技术支撑。

2. 实验部分
2.1材料与仪器
材料：锂标准溶液（1 000 mg/L）；硝酸（AR，65.0%~68.0%），国药集团化学试剂有限公司；硝酸钾（AR，≥99%），国药集团化学试剂有限公司；容量瓶；样品瓶；移液枪等。
仪器：原子吸收光谱仪；锂空心阴极灯；火焰原子化器；分析天平（精度为0.01g）。

2.2实验过程
卤水样品或其稀释样品经0.45μm滤膜过滤去除悬浮物，所得滤液收集于样品瓶中备用。准确移取一定体积上述待测样品滤液于5个50mL容量瓶中，向每个容量瓶中加入等量的硝酸钾溶液（ρK=20g/L），随后依次向各容量瓶中加入0.00、1.00、2.00、3.00、4.00 mL锂标准使用溶液（ρLi=10 mg/L，锂标准溶液稀释配制），采用特定浓度的硝酸溶液定容并混匀。此系列加标溶液中添加的锂浓度分别为0.00、0.20、0.40、0.60、0.80mg/L。同时，配制空白溶液：按照与样品加标溶液配制相同的操作流程，移取等量的硝酸钾（ρK=20g/L）溶液于50mL容量瓶中，以相同浓度的硝酸溶液定容摇匀。通过考察硝酸钾溶液加入体积对溶液基体效应的影响，以及不同硝酸浓度对锂元素测定信号稳定性的作用，确定最佳实验方案。
使用原子吸收分光光度计，参照表1所列测量条件进行测定。利用空白溶液调零后，按锂浓度由低至高的顺序依次测量系列加标溶液的吸光度值。以加入的锂标准溶液浓度（0.00~0.80 mg/L）为横坐标，对应的吸光度测量值为纵坐标，绘制工作曲线，该曲线线性相关系数均大于0.999。工作曲线的延长线与横坐标交点的绝对值即为测试样品中锂的浓度。
卤水中锂的浓度按以下公式计算。

式中：ρ 为卤水样品中锂的浓度，单位 mg/L；
ρ₁为从工作曲线上求得的锂的浓度，单位 mg/L；
V₁为待测样品定容体积，单位 mL；
V为待测样品移取体积，单位mL；
D为卤水样品的稀释倍数。

3.结果与讨论
3.1酸度影响研究
硝酸介质在锂的原子吸收分析中，可通过匹配标准溶液、消除基体干扰、优化仪器条件等多重作用，确保测定结果的准确性、灵敏度和重现性。
在硝酸介质条件优化研究中，以同批次卤水为实验载体，考察了介质酸度对锂含量测定的影响机制。通过控制变量法，采用梯度浓度硝酸（0.0%~5.0%体积分数）对样品进行定容处理，基于原子吸收—标准加入法开展测定，实验数据见表 2。结果表明：在0.0%~5.0%硝酸浓度区间内，介质酸度对锂离子测试无显著性干扰。因此，在测量时可采用行业内通用的1.0%（体积分数）硝酸介质体系，这样既符合测试规范，又能最大化发挥仪器性能，确保分析结果的可靠性、精确性。
3.2消电离剂影响研究
原子吸收光谱法测定锂时，电离干扰是一个关键问题。锂作为碱金属，在高温原子化过程中容易发生电离（如Li——→Li⁺+e^-），导致基态原子减少，从而降低吸收信号灵敏度和准确性。消电离剂的作用是通过提供过量自由电子，抑制锂元素的电离，使其保持中性原子状态。
在消电离剂影响实验中，采用梯度添加法向相同浓度的卤水样本中加入不同体积的硝酸钾消电离剂溶液（ρ_K=20g/L），通过控制变量法构建0.00~8.00 mL的用量梯度开展平行测定。如表3所示，测试结果表明在完整梯度范围内，硝酸钾的添加量未对锂含量测定值产生显著影响，验证了该消电离体系在0.00~8.00mL用量区间内具有良好的测试稳定性。该实验结果基于卤水体系特有的高盐度环境（含K⁺、Na⁺等背景离子），其本征消电离能力已能部分抑制锂的电离过程。当补充添加钾离子时，消电离作用呈现边际效应递减规律，但对低钾型卤水仍存在提升作用。基于此，在测试时推荐加入5.00mL硝酸钾溶液（ρ_K=20g/L）作为标准化消电离剂，这样既保证分析准确性，又能显著提升标准实施的可操作性。
3.3检出限和定量限
以“基于空白信号的标准偏差”的方式进行检出限和定量限的确定，取样量为5.00mL时，锂标准使用液加入量分别为0.00、1.00、2.00、3.00、4.00mL，平行测定空白值11次，所得数据见表4。得到标准偏差（SD）为0.025 mg/L，锂的检出限（DL）根据公式DL=3SD 计算得出0.08 mg/L，定量限国内一般采用国际纯粹与应用化学联合会的建议，约为3.3倍的DL，即定量限计算为0.25 mg/L。若样品中锂离子含量很高，可对样品稀释后再进行测定。
3.4精密度与准确度
对3组不同锂浓度卤水样品（0.5~7.0mg/L）及其加标样品，按照2.2实验步骤分别进行6次平行测定，实验中加入5.00mL硝酸钾溶液（ρ_K=20g/L），选用1.0%（体积分数）硝酸定容。测试结果见表5。经计算，回收率在103.83%~107.83%之间，该测定方法准确度良好；测定值相对标准偏差在0.7%~2.1%之间，该测定方法精密度良好。
4.结论
研究建立了基于原子吸收光谱法的标准加入法来检测卤水中的锂离子，向样品中添加梯度浓度的锂标准溶液，可有效规避高盐基质（如Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-）对检测信号的干扰，同时通过加入硝酸钾抑制锂电离干扰，通过硝酸溶液定容来强化稳定性，推荐加入5.00mL硝酸钾溶液（ρ_K=20 g/L），选用1.0%（体积分数）硝酸定容。该方法检出限为0.08 mg/L，定量限为0.25 mg/L，加标回收率在103.83%~107.83%之间，相对标准偏差在0.7%~2.1% 之间，具有良好的准确性和精密度，同时具备操作简便、抗干扰能力强、成本低等优势，为卤水中锂离子的精准检测提供了经济高效的方案。

文章来源：
[1]武海虹,马来波,康权,等.卤水中锂离子的检测方法研究[J].盐科学与化工,2025,54(10):13-15.DOI:10.16570/j.cnki.issn1673-6850.2025.10.001.