泡沫塑料吸附、鉍酸鈉分解、電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定土壤、巖石中的常量金

徐艷秋

（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，遼寧 沈陽 110032）

泡沫塑料吸附、鉍酸鈉分解、電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定土壤、巖石中的常量金

徐艷秋

（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，遼寧 沈陽 110032）

試驗用王水溶解，泡沫塑料吸附，鉍酸鈉分解，電感耦合等離子質(zhì)譜（ICP-MS）測定金，避免了以往硫脲解脫率不穩(wěn)定，分析結(jié)果波動大的缺點，較好地解決了泡沫吸附法測定金的問題。建立了礦物中金的分析方法，方法檢出限為0.010×10-6，RSD在1.75%～5.48%，加標(biāo)回收率均在91.5%～107.1%，可滿足礦物中的常量Au的分析，方法簡單快速，具有高靈敏度與較低的檢出限。

泡沫塑料吸附；鉍酸鈉分解；電感耦合等離子體質(zhì)譜

前 言

金在自然界中大多以自然金的形式存在，由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不形成硫、氧的化合物。由于金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，比重大（19.3），自然金不受風(fēng)化作用，常沉積在風(fēng)化礦物中。土壤、礦石中常量金的分析方法有許多，其中最為經(jīng)典的方法是火試金法[2]，同時還有活性炭吸附－碘量法等[3]，活性炭富集-原子吸收分光光度法測定礦石中的金[4]，針對礦山生產(chǎn)的大批量試樣分析，通常采用活性炭吸附－碘量法，但此方法在滴定時由于礦石組成成分較復(fù)雜，存在許多干擾元素，使得滴定終點不易觀察[5]，導(dǎo)致分析不夠準(zhǔn)確。

本文采用王水（1+1）溶解試樣，用泡沫塑料吸附金，鉍酸鈉分解金用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法測定土壤、礦石中的常量金，從而消除了大量干擾元素對測定金的影響，提高了分析的速度和準(zhǔn)確性，結(jié)果令人滿意。

1 實驗部分

1.1 主要儀器

ThermoFisher ICAP-Q質(zhì)譜儀

SHIMADZUAUY120電子天平

恒溫電爐

主要試劑

Au標(biāo)準(zhǔn)儲備液：ρ（Au）=1mg/mL（國家地質(zhì)實驗測試中心）

鹽酸：優(yōu)級純（西隴化工）

硝酸：優(yōu)級純（西隴化工）

鉍酸鈉：優(yōu)級純（鞍山化學(xué)試劑廠）

泡沫塑料：市售

將泡沫剪成約200×200mm形狀，放入約90℃的水中，加入幾滴飽和溴水，適當(dāng)攪動，冷卻至室溫，取出，擠出水分，密封避光保存。

將活化的泡沫塑料剪成約20×20×10mm的小塊，置于棕色的磨口瓶中，以備后續(xù)應(yīng)用。

質(zhì)譜調(diào)諧液 ρ（Li、Be、Co、Ce、Ba、In、U）=50ng/mL

內(nèi)標(biāo)溶液ρ（Re）=20ng/mL

王水（1+1）：現(xiàn)配

將金標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級稀釋配制成ρ（Au）=0.0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 μg/mL 的校 準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)系列，見表1。

表1 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系列的配制Table 1 Preparation of calibration standard series

1.2 樣品預(yù)處理

1.2.1 樣品預(yù)處理

稱取10.0g樣品于瓷舟中，置于高溫爐，逐步升溫至700℃，保溫2h，取出冷卻，轉(zhuǎn)入250mL三角瓶中，加入少量水潤濕礦樣，加入（1+1）王水50mL，低溫溶解至體積30mL，取下冷卻至室溫，加入100mL水，加入預(yù)先處理好的泡沫一塊，振蕩器震蕩30min，取下，流水洗凈泡沫，放入25mL燒杯中，加入硝酸5mL，加蓋表皿，低溫分解泡沫，待泡沫分解后，加入2%鉍酸鈉2mL，搖動燒杯，繼續(xù)低溫加熱至濕鹽狀，取下，加入5mL10%王水，放置電爐上，微熱至鹽類溶解，取下，冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至10mL帶刻度比色管中，用水稀至刻度，搖勻，備用，同時做流程空白。

1.2.2 儀器條件

表2 ICP-MS儀器工作條件Table 2 Working conditions of ICP-MS

1.2.3 儀器測定

當(dāng)儀器真空度小于6.0×10-7mbar后，用質(zhì)譜調(diào)諧溶液調(diào)節(jié)儀器的各項參數(shù)。創(chuàng)建金的儀器分析方法，按表2選擇合理的儀器參數(shù)，測定流程空白、標(biāo)準(zhǔn)系列及待分析樣品，通過標(biāo)準(zhǔn)系列及待分析樣品的數(shù)據(jù)，判斷分析結(jié)果的準(zhǔn)確度、靈敏度、重現(xiàn)性和線性范圍，獲得分析結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器系統(tǒng)的優(yōu)化

ICP-MS的正向功率、霧化壓力、矩管水平、垂直位置、采樣深度等與儀器的分辨率，穩(wěn)定性，方法的靈敏性緊密相關(guān)，通過調(diào)諧液調(diào)試儀器，對儀器進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到最佳的測試條件。儀器的優(yōu)化參數(shù)見表2。

2.2 內(nèi)標(biāo)元素

本方法選用187Re為內(nèi)標(biāo)元素。

2.3 元素的干擾及消除

181Ta+16O對197Au有質(zhì)譜干擾[6]，但通過前期樣品的溶解與泡沫的預(yù)分離Ta元素予以去除。分析過程中引入的雜質(zhì)通過流程空白比對進(jìn)行扣除。

2.4 鉍酸鈉的濃度與加入量的選擇

鉍酸鈉的濃度與加入量選擇應(yīng)保證硝酸消化后的殘渣能全部分解，同時給下一步MS測定不會帶來太多的鹽分，實驗結(jié)果表明，加入2%鉍酸鈉溶液2mL，樣品的殘渣分解完全，質(zhì)譜測定的干擾較少。本方法選用2%鉍酸鈉，加入量2mL。

2.5 穩(wěn)定時間

鉍酸鈉分解后的溶液，在24h內(nèi)多次測定，測試結(jié)果沒有發(fā)生變化，溶液狀態(tài)穩(wěn)定。

2.6 方法的質(zhì)量水平

2.6.1 檢出限

用流程空白溶液測定12次，計算金的方法檢出限（3S）為 0.010×10-6。

2.6.2 準(zhǔn)確度實驗

表3 準(zhǔn)確度試樣數(shù)據(jù)Table 3 Results of tests for accuracy

通過對國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07807[7]、GBW07808[7]、GBW07809[7]、GBW07810[7]的分析，得到數(shù)據(jù)見表3，數(shù)據(jù)結(jié)果表明，本分析方法具有較好的準(zhǔn)確度，能夠較好地滿足土壤與巖石中常量金的測定。

由表3可以看出，6次測定值與標(biāo)準(zhǔn)值比較，RSD在1.75%～5.48%均符合質(zhì)量管理規(guī)定[8]。

2.6.3 加標(biāo)回收率

以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07807、GBW07808作方法的加標(biāo)回收率試驗，稱取數(shù)份GBW07807、GBW07808 10.0g樣品于瓷舟中，置于高溫爐，逐步升溫至700℃，保溫 2h，取出冷卻，分別加入ρ（Au）=20.0μg/mL1mL、2mL、2mL、4mL、5mL，按 1.2.1 樣品預(yù)處理，1.2.2 儀器條件進(jìn)行測定，分析結(jié)果見表4

表4 加標(biāo)回收率試驗Table 4 The determination of labeled recovery rate in samples

由表4可知，GBW07807和GBW07808的回收率均為91.5%～107.1%，表明此方法準(zhǔn)確可靠。

4 結(jié)論

本文采用泡沫塑料吸附，鉍酸鈉分解，電感耦合等離子質(zhì)譜（ICP-MS）測定金，將吸附在泡沫上的金全部分解，減少了以往硫脲解脫不完全，解脫率不穩(wěn)定的優(yōu)點。本文建立了礦物中金的分析方法，可滿足礦物中的常量Au的分析，方法簡單快速，具有高靈敏度與較低的檢出限。

［1］《巖石礦物分析》編委會.巖石礦物分析［M］.地質(zhì)出版社,1991：614.

［2］陳小燕,吳勇,呂茜茜.火試金富集—原子吸收光譜法測定含硒物料中的金［J］.黃金,2016,387（04）:74~76

［3］肖克.金礦樣品測試分析工作中有關(guān)問題的探討［J］.黑龍江地質(zhì),2001,12（1）:1.

［4］羅永紅,韋真周,張相鈺,等.濕法氧化除硫碳-活性炭富集-原子吸收分光光度法測定礦石中的金［J］.濕法冶金,2016,35（6）:167~170.

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［8］劉崇華,董夫銀,等.化學(xué)檢測實驗室質(zhì)量控制技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013:12~14.

Determination of the Content of Ore Gold in Rooks and Soil by Plastics Adsorption,Sodium Bismuth Decomposition and ICP-MS Method

XU Yan-qiu
（Ministry of Land and Resources，Shenyang Supervision and Testing Center of Mineral Resources，Shenyang 110032，China）

The sample were dissolved in aqua regia,plastics adsorption,sodium bismuth decomposition,then ICP-MS was applied to detect the content of Au in the samples.It avoided the problem of the rate of release of unstable thiourea and the large fluctuation of analytical results.In this paper,a method for the determination of gold in minerals was established.The method detection limit was 0.010×10-6,the relative standard deviation（RS）was 1.75%～5.48%,the recovery rate of standard addition was 91.5%～107.1%,this method could meet the requirement of the analysis of ore gold in mineral samples.The method is simple,rapid,with high sensitivity and low detection limit.

Plastics adsorption;sodium bismuth decomposition;ICP-MS

O657.63

B

1001-0017（2017）05-0386-03

2017-04-20

徐艷秋（1979-）,女，遼寧沈陽市人，高級工程師，主要從事土壤、巖石、食品、飼料等無機(jī)元素分析方面的研究。