原子吸收分光光度法測(cè)試地質(zhì)樣品中的銀

■曹克俊

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊(duì)　安徽　安慶　246003）

原子吸收分光光度法測(cè)試地質(zhì)樣品中的銀

■曹克俊

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊(duì)安徽安慶246003）

樣品經(jīng)過王水溶解進(jìn)入溶液，在20%的王水介質(zhì)中，用原子吸收分光光度法測(cè)定銀的含量。該法的檢出限為0.004μg/mL。測(cè)定八個(gè)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，分別計(jì)算每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中Ag的測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)偏差RD，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中Ag的相對(duì)偏差允許限YG，均有RD

原子吸收分光光度法銀相對(duì)偏差相對(duì)偏差允許限

0　引言

銀用于制造銀幣和裝飾品，也能制造電子工業(yè)和發(fā)電設(shè)備的零件；硝酸銀在醫(yī)藥上用作消毒劑和腐蝕劑，也能用于制造感光材料的鹵化銀。銀在自然界中，主要以硫化物的形式存在，大部分是伴生在銅礦、銅鉛鋅多金屬礦、銅鎳礦和金礦床中。在開采和提煉銅、鉛、鋅、鎳、金時(shí)，銀含量達(dá)5克/噸即可綜合利用[1]。目前地質(zhì)上測(cè)定樣品中的Ag一般采用原子吸收分光光度法，該法測(cè)銀快速、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、靈敏度高、重現(xiàn)性好。本文通過用原子吸收分光光度法測(cè)試國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，經(jīng)計(jì)算相對(duì)偏差在允許限范圍內(nèi)，并對(duì)該方法的檢出限做了相應(yīng)的研究，表明該方法的能準(zhǔn)確測(cè)定地質(zhì)樣品中的Ag，其檢出限能滿足分析要求。

原子吸收光譜法（AAS）分析的基本原理：處于基態(tài)原子核外層電子，如果外界所提供特定能量的光輻射恰好等于核外層電子基態(tài)與某一激發(fā)態(tài)之間的能量差時(shí)，核外層電子將吸收特征能量的光輻射由基態(tài)躍遷到相應(yīng)激發(fā)態(tài)，從而產(chǎn)生原子吸收光譜。原子吸收光譜法就是基于氣態(tài)和基態(tài)原子核外層電子對(duì)共振發(fā)射線的吸收進(jìn)行元素定量的分析方法。[2]

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

原子吸收分光光度計(jì)TAS-990（北京普析儀器有限公司）

Ag標(biāo)準(zhǔn)溶液

（1）ρ（Ag）=1.000mg/mL:稱取1.5748g在100℃烘干的硝酸銀，溶于水后，加入2mL硝酸，移入1000mL棕色容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，備用。

（2）ρ（Ag）=20.0μg/mL：吸?。?）溶液20mL于1000mL棕色瓶中，加入2mL硝酸，用水稀釋至刻度，搖勻。

鹽酸（AR）

硝酸（AR）

1.2儀器工作條件

表1　儀器工作參數(shù)

1.3實(shí)驗(yàn)方法

稱取國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1.0000g，放入100mL玻璃燒杯中。在通風(fēng)櫥中往燒杯中加入15mL鹽酸，將其放在電熱板上加熱至微沸數(shù)分鐘，趁熱再加入7~8mL硝酸，繼續(xù)加熱至蒸干。注意：在蒸干的過程中，溫度不要太高，防止樣品溶液濺出。樣品蒸干后，將燒杯取下冷卻，之后加入現(xiàn)配的鹽酸、硝酸體積比為4：1的混合酸溶液10mL，放在電熱板上加熱至燒杯底澄清透明。取下燒杯，冷卻后，將該樣品溶液灌入50mL容量瓶中，定容，搖勻，待澄清后測(cè)試清液。

根據(jù)TAS-990原子吸收分光光度計(jì)的操作規(guī)程將儀器調(diào)整好，測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溶液及樣品溶液的吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上查得樣品中相應(yīng)銀的含量。

1.4分析結(jié)果的計(jì)算

ω（Ag）/10-6=k×(m1-m0)/m

式中m1：

從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查的試液中Ag的含量（μg/mL）

m0：從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查的空白中Ag的含量（μg/mL）

m：試樣量（g/mL）

k：稀釋倍數(shù)

1.5TAS-990原子吸收分光光度計(jì)的操作步驟[3]

1.5.1依次打開總電源、計(jì)算機(jī)電源，原子吸收主機(jī)電源

在計(jì)算機(jī)桌面上雙擊AAwin圖標(biāo)，在跳出的窗口選擇“聯(lián)機(jī)”，點(diǎn)擊確定，出現(xiàn)儀器初始化界面。在儀器自動(dòng)初始化完畢后，選擇要測(cè)的元素?zé)鬉g燈，點(diǎn)擊下一步，出現(xiàn)設(shè)置元素測(cè)量參數(shù)窗口。更改光譜帶寬為（銀元素為0.2nm），燃?xì)饬髁浚?200mL/min），設(shè)置完成后點(diǎn)擊下一步，出現(xiàn)設(shè)置波長(zhǎng)窗口。讓儀器預(yù)熱至少半小時(shí)。之后不更改默認(rèn)的波長(zhǎng)值，直接點(diǎn)擊尋峰。將彈出尋峰窗口，等尋峰完畢，看峰值，通?！?8.0%，若沒達(dá)到可設(shè)置能量后重新尋峰，達(dá)到后直接關(guān)閉該窗口直接進(jìn)入測(cè)量窗口。在測(cè)量窗口的菜單欄點(diǎn)擊“樣品”，彈出樣品設(shè)置向?qū)Т翱冢哼x擇曲線方程（Ag元素選擇一次方程）、濃度單位、輸入樣品的名稱，點(diǎn)擊下一步；在跳出的窗口輸入標(biāo)準(zhǔn)樣品的濃度和序號(hào)，點(diǎn)擊下一步；在跳出的窗口直接點(diǎn)擊下一步；輸入待測(cè)樣品的數(shù)量、名稱，點(diǎn)擊完成?；氐綔y(cè)量窗口。

1.5.2光路調(diào)整

將調(diào)光器放在燃燒頭的火焰縫上，將其分別放在該縫的最左端和最右端，看元素?zé)舻墓獍呤欠裨谠撜{(diào)光器的正中央，不在可以前后調(diào)節(jié)燃燒頭的位置直到光斑均在調(diào)光器的正中央。

1.5.3測(cè)量

依次檢查水封，打開空氣壓縮機(jī)的風(fēng)機(jī)開關(guān)、工作開關(guān)，打開乙炔瓶的總閥并調(diào)節(jié)分壓伐至0.5Mpa，在計(jì)算機(jī)上點(diǎn)擊點(diǎn)火（第一次點(diǎn)火時(shí)點(diǎn)火提示窗口彈出，點(diǎn)擊確定將開始點(diǎn)火），等火焰穩(wěn)定后首先吸噴蒸餾水。點(diǎn)擊自動(dòng)能量平衡，等能量平衡完畢后，關(guān)閉能量調(diào)節(jié)窗口進(jìn)入測(cè)量窗口開始測(cè)量。測(cè)量完成后，將吸液管放入蒸餾水中繼續(xù)吸噴純水1分鐘，清洗燃燒頭。依次關(guān)閉乙炔瓶總閥、分壓閥，在火焰熄滅后將吸液管從蒸餾水中取出，關(guān)閉空壓機(jī)的風(fēng)機(jī)開關(guān)和工作開關(guān)，關(guān)閉主機(jī)開關(guān)。處理并打印數(shù)據(jù)和曲線，關(guān)閉計(jì)算機(jī)，關(guān)閉總電源。

2　結(jié)果與討論

2.1標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制

圖1　銀標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

分別移取濃度為20.0μg/mL的銀標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00 mL、5.00 mL、10.00 mL、15.00 mL、20.00 mL、25.00 mL于500mL容量瓶中，加入20mLHNO3，80mLHCl，用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液每mL含銀：0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μg，在原子吸收分光光度計(jì)上測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度見下表2。

表2　Ag標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定結(jié)果

以銀的吸光度為縱坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的銀標(biāo)液的濃度為橫坐標(biāo)，繪制銀標(biāo)準(zhǔn)工作曲線（如圖1）。該標(biāo)準(zhǔn)系列的相關(guān)系數(shù)r=0.9999。

2.2國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)試結(jié)果及評(píng)價(jià)

相對(duì)偏差：

Xi：?jiǎn)未螠y(cè)定結(jié)果

X：各次測(cè)定平均結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中某組分的分析結(jié)果相對(duì)誤差允許限[4]:

C：某礦種某組分銀重復(fù)性分析相對(duì)偏差允許限系數(shù)，這里對(duì)測(cè)銀C=2.00

X0：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中某組分的標(biāo)準(zhǔn)值

選取的8個(gè)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均有RD

表3　國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中銀元素的相對(duì)偏差小于等于相對(duì)偏差允許限時(shí)為合格。

2.3TAS-990原子吸收分光光度計(jì)測(cè)銀的檢出限

Dc：檢出限，μg/mL

ρ：標(biāo)準(zhǔn)溶液中待測(cè)元素的濃度，μg/mL

A：待測(cè)元素多次測(cè)定吸光度的平均值

σ：噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差，是對(duì)空白溶液或接近空白的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行至少10次連續(xù)測(cè)定吸光度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

TAS-990型原子吸收分光光度計(jì)測(cè)銀的檢出限計(jì)算：

取ρ=0.2μg/mL，該標(biāo)準(zhǔn)溶液銀的多次測(cè)量吸光度平均值A(chǔ)約為0.053，對(duì)空白溶液進(jìn)行10次連續(xù)測(cè)定并計(jì)算其吸光度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ約為0.00032，計(jì)算出TAS-990原子吸收分光光度及測(cè)銀的檢出限為0.004μg/mL。

對(duì)于固體樣品，將檢出限的單位換算為μg/g。當(dāng)取樣量為1.0000g時(shí)，該檢出限為0.2μg/g。

2.4溶礦的注意事項(xiàng)

溶礦時(shí)，一定要等先加入的鹽酸微沸數(shù)分鐘才能加入硝酸。特別對(duì)于含硫較高的礦石，要鹽酸與其中的硫充分反應(yīng)，避免加入硝酸后析出單體硫而吸附銀，使測(cè)試結(jié)果偏低。

2.5原子吸收測(cè)銀的的干擾

使用乙炔-空氣富燃火焰原子吸收分光光度法測(cè)銀的干擾很少。帶來干擾的鹽類均能在溶礦蒸干的過程中除去。該法測(cè)定信號(hào)穩(wěn)定，適合大部分礦石種類中銀的測(cè)定。

2.6不同取樣量對(duì)原子吸收分光光度法測(cè)銀的影響

當(dāng)取樣量為 1.0000g時(shí)，檢出限是0.2μg/g。而取樣量為0.5000g時(shí)，檢出限則為0.4μg/g。在地質(zhì)找礦過程中，大多數(shù)地質(zhì)樣品中的銀含量都在低含量的范圍，地質(zhì)上要求銀含量至少為2μg/g就能圈定儲(chǔ)量了。為了滿足地質(zhì)找礦的需要，測(cè)銀時(shí)最低取樣量為1.0000g更為準(zhǔn)確。

3　結(jié)語

本文利用王水溶礦，測(cè)定地質(zhì)樣品中的銀。通過蒸干再加4+1的王水溶礦的方法消除干擾。該方法溶礦簡(jiǎn)單快速，適用范圍廣泛，檢出限和準(zhǔn)確度均能滿足地球化學(xué)調(diào)查的要求。本方法的清液通過調(diào)整酸度還能測(cè)銅、鉛、鋅、鈷、鎳等元素。

[1]《巖石礦物分析》編委會(huì)地質(zhì)出版社北京2011.2

[2]《分析化學(xué)》高等教育出版社武漢大學(xué)主編第五版下冊(cè)

[3]《北京普析通用儀器公司技術(shù)資料》 （AAS）.北京普析通用儀器公司

[4]《地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范》 （DZ/T0130-2006）[S].2006中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社北京

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-290-2