李 輝 ，葉 莉

（1.安徽省地礦局332地質(zhì)隊(duì)測(cè)試中心，安徽黃山245000；2.安徽省屯溪第二中學(xué)，安徽黃山245000）

目前關(guān)于地質(zhì)樣品中金含量的測(cè)定方法有很多，諸如重量法、氫醌容量法、碘量法、現(xiàn)場(chǎng)快速比色法、催化光度法、乙酸丁酯萃取-火焰原子吸收光譜法等[1-7]。泡沫塑料吸附火焰原子吸收光譜法具有操作便捷、成本較低、精密度高、準(zhǔn)確度可靠等特點(diǎn)而被廣泛研究[8-10]。在實(shí)際生產(chǎn)中，面對(duì)繁重的地質(zhì)測(cè)試分析任務(wù)，人們對(duì)金的測(cè)定提出了更高的要求，追求一種既準(zhǔn)確可靠，又方便快速，同時(shí)又符合地質(zhì)測(cè)試中各項(xiàng)要求的方法。作者探討了地質(zhì)樣品焙燒過程的升溫方式、泡沫吸附富集的振蕩時(shí)間以及硫脲解脫時(shí)間三個(gè)因素在實(shí)際生產(chǎn)中的影響，旨在得到一種較理想的前處理方法，以降低生產(chǎn)成本，提高測(cè)試效率。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

NovAA300原子吸收光譜儀；空心陰極燈；恒溫水浴鍋；AB204-S電子天平；控溫電熱板；馬弗爐；振蕩器等。

1.2 主要試劑

金標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液（1 000μg/mL）：稱取高純金粉（99.9%）0.500 0 g置于200 mL燒杯中，加入10 mL（1+1）王水，加熱溶解完全后，用2 mol/L鹽酸定容于500 mL容量瓶中，貯備液金含量為1 mg/mL。

金標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確吸取5 mL金貯備液于500 mL容量瓶中，經(jīng)1%王水定容后搖勻，配制成10μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。

泡沫塑料：將聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料裁剪成10 mm×10 mm×25 mm大小，浸于沸水中加熱0.5 h，然后在80℃烘箱中烘干備用。

含鐵的10 g/L硫脲-鹽酸溶液：稱取10 g硫脲溶于250 mL蒸餾水中，再加入1 mL 1g/L的三氯化鐵溶液以及10 mL鹽酸，然后定容到1000 mL容量瓶中。

硝酸（分析純），鹽酸（分析純）。

1.3 前處理?xiàng)l件的選擇

1.3.1 焙燒方法的選擇

金主要以游離態(tài)的形式散布于砂礦和巖石當(dāng)中，分布不均且含量低，因其自身特性極易與硫、砷、汞等物質(zhì)伴生。在地質(zhì)樣品的焙燒過程中，溫度過高會(huì)導(dǎo)致金的揮發(fā)，低溫又會(huì)使樣品焙燒不充分，若快速升溫又會(huì)出現(xiàn)樣品的燒結(jié)。因此合理的焙燒方法將影響地質(zhì)樣品中金的焙燒效果。通過調(diào)整焙燒的升溫方式以期獲得一個(gè)相對(duì)理想的焙燒方法，設(shè)計(jì)方案見表1。

表1 設(shè)計(jì)方案

a～d方案在溫度升至650℃前均將馬弗爐爐門留一小縫以利于各氣體雜質(zhì)揮發(fā)，待溫度達(dá)到650℃后關(guān)緊爐門。選取已知地質(zhì)樣品，準(zhǔn)確稱量該樣品15份，平均分成5組，分別按a～e方案進(jìn)行焙燒，后經(jīng)15%的王水消解，在振蕩器中以同一頻率振蕩50 min，再經(jīng)10 g/L硫脲-鹽酸溶液95℃水浴條件下解脫30 min，最后上儀器測(cè)定。

1.3.2 振蕩時(shí)間的選擇

取6個(gè)大小相同的聚氨酯泡沫塑料放入塑料瓶中，分別加入1 mL 10μg/mL的金標(biāo)準(zhǔn)溶液，后經(jīng)15%的王水消解，在振蕩器中以同一頻率分別振蕩10、20、30、40、50、60 min，再經(jīng)10 g/L硫脲-鹽酸溶液95℃水浴條件下解脫30 min，然后上機(jī)測(cè)定樣品，該實(shí)驗(yàn)平行開展3次。

1.3.3 硫脲解脫時(shí)間的選擇

取6個(gè)大小相同的聚氨酯泡沫塑料放入塑料瓶中，分別加入1 mL 10μg/mL的金標(biāo)準(zhǔn)溶液，后經(jīng)15%的王水消解，在振蕩器中以同一頻率分別振蕩30 min，再經(jīng)10 g/L硫脲-鹽酸溶液95℃水浴條件下依次解脫10、20、30、40、50 min，然后上機(jī)測(cè)定樣品，該實(shí)驗(yàn)平行重復(fù)3次。

1.4 結(jié)果與討論

1.4.1 繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

準(zhǔn)確移取 0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL 的 10 μg/mL的金標(biāo)準(zhǔn)溶液于250 mL塑料瓶中，在各瓶中放入已處理好的聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料一塊，并分別加入15%的稀王水100 mL，然后依次按順序擺入往復(fù)式振蕩器中振蕩50 min，取出泡沫塑料，反復(fù)擠壓并用水充分洗凈，放入含有10 mL 10g/L硫脲溶液的比色管中，在95℃水浴條件下解脫30 min，水浴結(jié)束后泡塑小塊應(yīng)盡快取出，冷卻至室溫，按儀器的工作條件，上原子吸收光譜儀測(cè)量金的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，見圖1。

1.4.2 焙燒方法對(duì)地質(zhì)樣品中金測(cè)定的影響

在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下，在不同焙燒方法下測(cè)定已知地質(zhì)樣品的金含量結(jié)果見表2，可以看出焙燒方法的不同能夠顯著影響金的測(cè)定結(jié)果。由表2可看出，c方案地質(zhì)樣品中金焙燒最充分，同時(shí)金的揮發(fā)損失也最小。

1.4.3 振蕩時(shí)間對(duì)地質(zhì)樣品中金測(cè)定的影響

在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下，不同振蕩時(shí)間下測(cè)定的Au回收率結(jié)果見表3、圖2，由表3、圖2可以看出，伴隨著振蕩時(shí)間的增加，金的回收率不斷上升，當(dāng)振蕩時(shí)間達(dá)到50 min時(shí)金的回收率達(dá)到99%以上。從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，50 min的振蕩時(shí)間較為理想，繼續(xù)增加振蕩時(shí)間不利于提高生產(chǎn)效率。

圖2 振蕩時(shí)間與回收率的關(guān)系

1.4.4 解脫時(shí)間對(duì)地質(zhì)樣品中金測(cè)定的影響

在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下，不同解脫時(shí)間測(cè)定金回收率結(jié)果見表4、圖3。由表4、圖3可知，隨著硫脲解脫時(shí)間的不斷增加，金回收率呈先增后降的趨勢(shì)，解脫時(shí)間過短或太長(zhǎng)均不利于聚氨酯泡沫塑料中吸附金的充分解脫。

表4 解脫時(shí)間與回收率的關(guān)系

圖3 解脫時(shí)間與回收率的關(guān)系

1.4.5 方法準(zhǔn)確度與精密度

采用優(yōu)化后的方法測(cè)試國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07807、GBW07808、GBW07809，每種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)平行4組實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)見表5。RE為樣品測(cè)定值的準(zhǔn)確度指標(biāo)，RSD為樣品測(cè)定值的精密度。結(jié)果表明，優(yōu)化后的方法準(zhǔn)確度和精密度良好，符合地質(zhì)測(cè)試質(zhì)量規(guī)范的相關(guān)要求。

表5 方法的準(zhǔn)確度和精密度結(jié)果

1.4.6 方法檢出限

在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下，采用優(yōu)化后的方法測(cè)試12份空白試驗(yàn)溶液，得到其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.032μg/mL，從而得到方法檢出限為0.1μg/mL。

2 結(jié)束語(yǔ)

本文優(yōu)化了泡沫塑料吸附火焰原子光譜法測(cè)定金的三個(gè)前處理?xiàng)l件，即焙燒方法、振蕩時(shí)間、解脫時(shí)間。研究表明，將地質(zhì)樣品在450℃下0.5 h，后650℃焙燒1 h的方法能實(shí)現(xiàn)樣品的充分焙燒且能減少金的損失，并且振蕩時(shí)間為50 min，解脫時(shí)間為30 min較為理想。優(yōu)化后的方法不僅精密度及準(zhǔn)確度可靠，同時(shí)節(jié)約了檢驗(yàn)成本，提高了測(cè)定效率。