石墨爐原子吸收法測(cè)定地質(zhì)樣品中微量金的含量

■王燕

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局物化探大隊(duì)新疆昌吉831100）

石墨爐原子吸收法測(cè)定地質(zhì)樣品中微量金的含量

■王燕

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局物化探大隊(duì)新疆昌吉831100）

地質(zhì)礦物樣品經(jīng)680℃高溫灼燒除去硫化物和有機(jī)物后，用1比1王水分解以后，泡沫塑料吸附法富集地質(zhì)樣品中微量金，再以10%硫脲溶液解脫后，用石墨爐原子吸收方法測(cè)定。

微量金 石墨爐原子吸收 泡沫吸附

1　樣品前的處理技術(shù)

1.1高溫干法灰化法

干法灰化是在較高溫度下，用氧來(lái)氧化樣品。稱取2～3g樣品置于電爐上小心碳化完全，然后再450℃ˉ550℃高溫爐內(nèi)灰化完全，在加硝酸或混合酸溶解、過(guò)濾、定容測(cè)定。高溫干法灰化時(shí)溫度根據(jù)被測(cè)金屬的沸點(diǎn)決定，灰化溫度太高，被測(cè)金屬揮發(fā)，造成結(jié)果偏低，灰化溫度太低，灰化不完全，碳粒懸浮于溶解液中，在石墨爐原子化階段吸收峰高，結(jié)果偏高。此法的優(yōu)點(diǎn)是，操作簡(jiǎn)單，可以大批量處理樣品，試劑用量小，減少了試劑對(duì)樣品的污染。缺點(diǎn)是這種方法不適于測(cè)定易揮發(fā)元素，如Hg、As、Sn、Sb等的測(cè)定，并且灰化時(shí)間長(zhǎng)。

1.2濕法消解

濕法消化是樣品在高溫下用合適的酸加以氧化。其原理是用強(qiáng)氧化的酸在高溫下破壞樣品中的有機(jī)物，使被測(cè)元素變成可溶性的無(wú)機(jī)鹽。常用的氧化酸有：HNO3、、H2SO4和HClO4。為了使樣品中的被測(cè)元素完全溶解出來(lái)，一般采用混合酸，如HNO3+HCl、HNO3+HClO4和HNO3+H2SO4等，。濕法消解是比較經(jīng)典的消解方法，其優(yōu)點(diǎn)是，消化完全，損失較小，時(shí)間短，缺點(diǎn)是不適合同時(shí)處理大批量的樣品，在處理樣品時(shí)需時(shí)刻注意觀察，否則容易碳化，造成重復(fù)作業(yè)，并且造成試劑的浪費(fèi)。濕法消解在處理樣品過(guò)程中由于需加入大量的酸，試劑空白較高，對(duì)痕量元素的檢測(cè)偏低。濕法消解也是在高溫下消解樣品，所以當(dāng)測(cè)定易揮發(fā)的元素時(shí)，不適宜用此法消化樣品。

1.3微波消解

微波消解是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種嶄新、高效的樣品預(yù)處理技術(shù)。目前已廣泛應(yīng)用于生物、冶金、煤炭、醫(yī)藥和食品等領(lǐng)域的樣品處理過(guò)程中。其原理是極性分子隨微波頻率快速變換取向，分子來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)與周?chē)肿酉嗷ヅ鲎材Σ粒肿拥目偰芰吭黾?，使試樣溫度急劇上升。同時(shí)試樣中的帶電粒子在交變的電磁場(chǎng)中，受電場(chǎng)力的作用而來(lái)回遷移運(yùn)動(dòng)，也會(huì)與臨近分子撞擊使得試樣溫度升高。微波消解的優(yōu)勢(shì)在于消耗試劑少，試劑污染少。微波消解樣品時(shí)，加酸量一般為5ˉ10ml，減少了試劑的污染，同時(shí)也節(jié)約了成本。在密閉的環(huán)境條件下，減少了被測(cè)元素的揮發(fā)，提高了分析的準(zhǔn)確度，微波消解在電腦控制下使用同一的溫度、壓力、時(shí)間，重復(fù)性好，精密度高。隨著壓力的迅速升高，溫度上升快，大大縮短了消解時(shí)間，提高了工作效率。降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境。

2　實(shí)驗(yàn)方法和注意事項(xiàng)

2.1儀器和試劑的選擇

儀器的選擇上要有石墨爐、金空心陰極燈、zd型調(diào)速振蕩器可以進(jìn)行改裝的、分析純鹽酸、分析純硝酸、金標(biāo)準(zhǔn)溶液、稱取0.1克純度在99.99%以上金放到100小燒杯中，加入10毫升王水，以沸水浴蒸發(fā)至干。取下加入1毫升HCl，繼續(xù)在沸水浴上蒸干，加入少量水，微熱。冷卻至室溫，用移液管移入盛有10毫升HCl的1000毫升容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。硫脲溶液10%的水溶液，需要用的時(shí)候現(xiàn)配就好;1:1王水泡沫塑料，將市售聚氨酯泡沫塑料剪去邊皮后，剪成1.5厘米×1.5厘米×1厘米塊狀。

2.2樣品處理

稱取10克樣品于25毫升的瓷舟中，放置于高溫爐中慢慢升溫至680℃下灼燒2h后，冷卻至室溫。取出，倒入250毫升三角燒瓶中，加入王水(1+1)差不多是50毫升這樣的，蓋上蓋子放置于1000w電熱板上分解1.5小時(shí)取下。然后需要用水進(jìn)行稀釋，大約稀釋出120毫升這樣的，放置于泡沫塑料，將三角燒瓶置于振蕩器上振蕩30min，取出，用水將泡沫洗凈、擠干，放入加入5毫升硫脲溶液的試管中，將泡沫完全浸入硫脲后沸水浴中煮30min，趁熱取出泡沫，靜止待測(cè)。

2.3樣品處理注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)室用水應(yīng)符合《實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和實(shí)驗(yàn)方法》二級(jí)水的要求；實(shí)驗(yàn)室試劑應(yīng)使用優(yōu)級(jí)純。因鹽酸、硝酸等酸中常有的雜質(zhì)，這樣空白值過(guò)高，影響工作曲線的線性，方法的檢出限和測(cè)定的準(zhǔn)確度。因此實(shí)驗(yàn)中必須采用較高純度的酸，并在實(shí)驗(yàn)之前可可將待使用的酸按標(biāo)準(zhǔn)空白的酸度在儀器上進(jìn)行測(cè)試，挑選較低吸光度的酸；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要嚴(yán)格控制污染，實(shí)驗(yàn)所用的玻璃儀器使用前要用酸浸泡過(guò)夜，然后反復(fù)用自來(lái)水沖凈，再用去離子水沖凈、晾干待用，其他設(shè)備也要盡可能潔凈。對(duì)玷污嚴(yán)重的器皿可用超聲清洗、用氧化性強(qiáng)的溶劑、加溫等手段清洗；為了保證測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)室的用的容量瓶最好選用A級(jí)的且經(jīng)計(jì)量檢定部門(mén)檢定合格的容量瓶。

2.4儀器工作條件、工作曲線的繪制

石墨爐原子吸收光譜儀工作條件波長(zhǎng)242.8nm，燈電流7mA，光譜通帶寬度0.5nm，自動(dòng)進(jìn)樣體積20μL，載氣流量為0.2L/min。歐曼扣背景，面積積分測(cè)定；用10%的HCl溶液將金的標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋成100n克/毫升的金標(biāo)準(zhǔn)溶液。移取100n克/毫升金標(biāo)準(zhǔn)工作溶液0.00、0.10、0.50、1.00、2.50、5.00毫升于250毫升 三角燒瓶中，加入1比1王水20毫升，用水稀釋至約120毫升，與樣品一起振蕩、解脫。此為0.0、2.0、10.0、20.0、50.0、100.0n克/毫升的金標(biāo)準(zhǔn)系列。

3　對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的探討

3.1探討

石墨爐原子吸收法測(cè)定值標(biāo)準(zhǔn)偏差一般小于5%，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)樣品測(cè)定出結(jié)果大概需要2min，其檢出限，準(zhǔn)確度精密度均高于質(zhì)量管理要求，適合樣品數(shù)量較多的分析。在試驗(yàn)過(guò)正中要注意王水最好是先用現(xiàn)配，樣品中如果含有少量的鐵時(shí)，可在溶樣時(shí)加入約3毫升三氯化鐵。硫脲也要先用現(xiàn)配，趁熱解脫泡沫。燒樣剛開(kāi)始時(shí)要稍開(kāi)爐門(mén)，冒煙后關(guān)上爐門(mén)，高溫爐要安裝排風(fēng)系統(tǒng)。泡沫在使用前需要做下回收試驗(yàn)。

3.2結(jié)論

石墨爐測(cè)定要做灰化原子曲線。干燥的作用是為了去除樣品中的溶劑，但不允許破壞待測(cè)元素，試驗(yàn)用一般選用高于溶劑的沸點(diǎn)溫度進(jìn)行干燥。如果干燥時(shí)間過(guò)短，干燥溫度過(guò)高，會(huì)使溶劑暴沸濺射，是實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低。但延長(zhǎng)時(shí)間會(huì)使檢測(cè)效率降低選擇120℃作為干燥溫度，不但干燥效果好，同時(shí)節(jié)省了時(shí)間，提高了分析效率?；一A段是為了使有機(jī)物分解或使樣品基體中的某些鹽類物質(zhì)揮發(fā)，從而減少或消除樣品原子化時(shí)的背景吸收和元素間的相互干擾.試驗(yàn)中選擇800℃溫度下，對(duì)待測(cè)元素的損失影響最小。使用硫脲對(duì)金的進(jìn)行解脫是一種物理化學(xué)過(guò)程，反應(yīng)速度受溫度和時(shí)間的影響較大，時(shí)間越長(zhǎng)，痕量金被解脫率就越高，但時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使溶液蒸發(fā)過(guò)多影響測(cè)量結(jié)果。同時(shí)解脫一定要趁熱進(jìn)行，否則溶液溫度過(guò)低會(huì)使解脫出來(lái)的痕量金重新吸附到泡沫中去。

4　結(jié)束語(yǔ)

我們?cè)谠游帐珷t分析中可根據(jù)被測(cè)樣品的特點(diǎn)，選擇適宜的分析方法，這樣才能夠以最少的成本，取得最有效的成果。

P5[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～196～1