聚氨酯泡沫塑料分離富集內(nèi)標(biāo)校正ICP-MS法測(cè)定水系沉積物及土壤中的痕量金

胡 智，覃 盛，趙平濤，黃惠蓮

（1.廣西地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試研究中心，廣西 南寧 530023；2.廣西壯族自治區(qū)化工研究院，廣西 南寧 530001）

聚氨酯泡沫塑料分離富集內(nèi)標(biāo)校正ICP-MS法測(cè)定水系沉積物及土壤中的痕量金

胡 智1，覃 盛1，趙平濤1，黃惠蓮2

（1.廣西地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試研究中心，廣西 南寧 530023；2.廣西壯族自治區(qū)化工研究院，廣西 南寧 530001）

試樣經(jīng)過(guò)650℃灼燒及王水溶解后，加一定量鐵鹽，用聚氨酯泡沫塑料吸附富集金，1%硫脲解脫，再把內(nèi)標(biāo)元素和樣品溶液用蠕動(dòng)泵混合后，用ICP-MS進(jìn)行測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法的精密度和準(zhǔn)確度都較好，檢出限低，測(cè)定范圍為0.30～500ng·g-1。

ICP-MS；分離富集；內(nèi)標(biāo)校正；痕量金

金在電子、電氣、軍事、通訊技術(shù)、宇航、化工、陶瓷、醫(yī)療等領(lǐng)域以及人類生活中都有極其廣泛的應(yīng)用。金在地殼中的含量較低，僅為5×10-9%，由此對(duì)金的分析提出了越來(lái)越高的要求。金具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不容易遷移富集，分析工作者一直在尋求一種簡(jiǎn)單易行、應(yīng)用廣泛、靈敏度高的測(cè)定方法。在過(guò)去幾十年里，實(shí)驗(yàn)室測(cè)定痕量金都是采用原子吸收石墨爐法，操作繁瑣，精密度差，線性范圍窄，分析樣品速度慢。ICP-MS可以用于各行業(yè)的多種樣品70多個(gè)元素的測(cè)定，具有檢出限低、精密度好、線性范圍寬、干擾小、同時(shí)測(cè)定多元素、效率高等特點(diǎn)。本文嘗試采用ICP-MS測(cè)定水系沉積物及土壤中的痕量金，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法的精密度和準(zhǔn)確度都較好，檢出限較低，測(cè)定范圍為0.30～500ng·g-1。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器參數(shù)

采用X-SerieeⅡ型等離子體質(zhì)譜儀，其儀器參數(shù)見(jiàn)表1。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液和主要試劑

金標(biāo)準(zhǔn)液Ⅰ：100μg·mL-1。

金標(biāo)準(zhǔn)液Ⅱ：分取金標(biāo)準(zhǔn)液Ⅰ逐級(jí)稀釋到50ng·L-1。

表1 儀器參數(shù)

聚氨酯泡沫塑料：剪去邊皮裁成3㎝×2㎝×1㎝的小塊，用10%鹽酸浸泡24h以上，用時(shí)撈出用實(shí)驗(yàn)室純水洗凈。

鹽酸、硝酸（優(yōu)級(jí)純）。

三氯化鐵溶液(250g·L-1)：稱取250g三氯化鐵于1L燒杯中，加水到1L，可加熱溶解。

硫脲解脫液(10g·L-1)：稱取10g硫脲，用水溶解稀釋到1L。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

稱取試料10.00g置于瓷坩堝中，送入高溫爐內(nèi)，升溫到650℃，保溫2h。取出冷卻后，將試料倒入250mL溶礦瓶中，用水潤(rùn)濕，加入30mL王水（1+1），在水浴中加熱1h。冷卻后，加入70mL水及2.5mL三氯化鐵溶液，放入一根聚氨酯泡沫塑料(3㎝×2㎝×1㎝)，置于振蕩機(jī)上振蕩1h。取出泡沫塑料，用自來(lái)水洗去泡沫塑料上的礦渣和酸，擠干，放入10mL比色管中。往比色管中加入10.0mL硫脲解脫液，蓋上蓋子，放入沸水浴中，保持30min；然后將泡沫塑料上移至比色管壁處，用玻璃棒多次擠壓后，取出泡沫塑料，冷卻后搖勻。

1.4 工作曲線繪制

分取金標(biāo)準(zhǔn)液Ⅱ 0.0mL、1.0mL、5.0mL、10mL于250mL溶礦瓶中,此工作曲線量分別為0.00ng、50ng、250ng、500ng。加入（1+1）王水至30mL，再加入70mL水及2.5mL三氯化鐵溶液，放入一根聚氨酯泡沫塑料(3cm×2cm×1cm)，與試樣一起進(jìn)行吸附，硫脲解脫液解脫，與1.3實(shí)驗(yàn)步驟相同。

1.5 儀器優(yōu)化調(diào)試

用1ng·mL-1的Li、Co、In、U標(biāo)準(zhǔn)溶液，選擇同位素7Li、59Co、115In、238U進(jìn)行儀器的最佳化調(diào)試，按表1給出的儀器工作條件及測(cè)定模式，測(cè)量試液中的金含量，通過(guò)儀器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和分析專用軟件自動(dòng)計(jì)算和存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)。

1.6 內(nèi)標(biāo)校正

本實(shí)驗(yàn)采用的定量校正方法為內(nèi)標(biāo)法。選ρ(185Re)=10ng·mL-1為測(cè)定的內(nèi)標(biāo)元素。用內(nèi)標(biāo)溶液專用的蠕動(dòng)泵管，把內(nèi)標(biāo)元素和樣品溶液泵入一個(gè)三通閥合并混合后，一并泵入霧化系統(tǒng)后進(jìn)入等離子矩焰中。

2 結(jié)果與討論

2.1 檢出限

取試樣空白12份進(jìn)行平行測(cè)定，結(jié)果分別為 0.103、0.120、0.119、0.098、0.092、0.085、0.061、0.057、0.079、0.121、0.089、0.107ng·g-1，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.022ng·g-1，按3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算得該實(shí)驗(yàn)方法的檢出限為0.066ng·g-1。

2.2 準(zhǔn)確度和精密度

用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行準(zhǔn)確度和精密度實(shí)驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果如表2所示。由表2可見(jiàn)該實(shí)驗(yàn)方法的準(zhǔn)確度和精密度都能達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)樣要求。

表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 討論

采用聚氨酯泡沫塑料分離富集，內(nèi)標(biāo)校正ICPMS法測(cè)定水系沉積物及土壤中的痕量金，方法的檢出限、精密度和準(zhǔn)確度均能滿足質(zhì)量控制要求。相比原子吸收石墨爐分析方法， ICP-MS法測(cè)定一個(gè)樣品只需要20～25s，是原子吸收石墨爐測(cè)定速度的5倍。同時(shí)，ICP-MS的線性范圍更寬，操作更方便快捷，不僅具有檢出限低、精密度好、線性范圍寬、干擾小和效率高等特點(diǎn)，加入的內(nèi)標(biāo)還可以對(duì)儀器測(cè)定樣品過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控及對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，大大減少了儀器測(cè)定過(guò)程中因儀器波動(dòng)帶來(lái)的誤差。

[1] GB/T 14505-2010，巖石和礦石化學(xué)分析方法總則及一般規(guī)定[S].

[2] 周紅，宋艷合，李紅霞，曹麗妍.用載炭泡塑吸附原子吸收法測(cè)定地質(zhì)樣品中金[J].黃金地質(zhì)，2001，7(2)：64-66.

Determination of Trace Gold in Stream Sediment and Soil by Internal Standard Calibration ICP-MS Method Separated and Enriched with Polyurethane Foam

HU Zhi1, QIN Sheng1, ZHAO Pingtao1, HUANG Huilian2
(1.The Geological and Mineral Test Research Center in Guangxi, Nanning 530023, China; 2.Guangxi Research Institute of Chemical Industry, Nanning 530001, China)

The samples were burned at 650℃and dissolved with aqua regia, added a certain amount of iron salt, polyurethane foam was used to enrich gold and 1% thiourea was used to release. Then the internal standard elements and sample solution were mixed by peristaltic pump and determine by ICP-MS Method. The results showed that this method had good precision and accuracy, low detection limit, and its determination range was 0.30～500 ng/g.

ICP-MS; separation and enrichment; internal standard calibration; trace gold

O 657.3

A

1671-9905(2017)07-0042-02

胡智（1985-），男，畢業(yè)于北京化工大學(xué)，從事多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查分析工作。電話：18176891680，E-mail：594998192@qq.com

2017-04-08