(河北省地礦局 第一地質(zhì)大隊,河北 邯鄲 056002)
銣作為一種稀有金屬,用途相當廣泛,隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整,越來越被地質(zhì)找礦人所重視。實驗多采用原子吸收光譜法測定,利用其熔點低、沸點低,適合在空氣-乙炔火焰中進行原子化,但需要加入鉀鹽,克服其電離效應,促使電離平衡向中性原子的方向進行,提高靈敏度。近年來發(fā)展起來的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜技術,可以實現(xiàn)一次溶樣多元素同時測定。但在實際工作中發(fā)現(xiàn)由于儀器設備性能的差異,或樣品前處理方式的不同,給測定結果的準確報出造成很大困擾。本文采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)法測定銣元素測定結果與原子吸收光譜法測定比較做了深入研究,實驗證明,在大批量樣品銣的測定中,兩種方法的合理使用,能極大地提高工作效率和測定結果的準確性[1-4]。
Optimal 7300V 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(美國PE公司), TAS-990Super 原子吸收光譜儀(北京普析通用公司)。
銣標準儲備溶液(1 000 μg/mL):購自國家標準物質(zhì)研究中心。
銣標準溶液(50 μg/mL:)取5.0 mL銣標準儲備溶液(1 000 μg/mL)于100 mL容量瓶中,用水定容至刻度,搖勻。
硫酸鉀溶液(20 g/L):取20 g優(yōu)級純氯酸鉀,溶于1 000 mL水中,混勻。
鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸均為優(yōu)級純。實驗室用水為電阻率≥18 MΩ·cm(25 ℃)的去離子水。
1.2.1原子吸收光譜法
準確稱取0.50 g(精確至0.000 1 g)試樣于聚四氟乙烯坩堝中,加入少量水潤濕,加入15 mL HF、2 mL H2SO4,置于中溫電熱板上加熱分解,蒸發(fā)至小體積(視樣品溶解情況,必要時再加入少許HF酸),待樣品分解完全后,加熱蒸發(fā)至三氧化硫白煙冒盡(煙冒盡但不要干涸),立刻取下,稍冷,加入1 mL H2SO4(1+1)和20 mL水,置于電熱板上溶解鹽類,冷卻至室溫,將溶液移入50 mL容量瓶中,再加入5 mL K2SO4,用水定容至刻度,澄清后用標準曲線法測定,同時做樣品空白實驗[1-2]。
1.2.2電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法
準確稱取0.50 g(精確至0.000 1 g)試樣于聚四氟乙烯坩堝中,加入少量水潤濕,加入2 mL HCl、2 mL HNO3,蓋上坩堝蓋后置于控溫電熱板上加熱分解,110 ℃加熱1 h,取下坩堝蓋,加入1 mL HF和1 mL HClO4,蓋上坩堝蓋,110 ℃加熱2 h,升溫至130 ℃,加熱1 h,取下坩堝蓋,升溫至200 ℃,待高氯酸煙冒盡,取下,冷卻,加入2 mL HCl(1+1)溶解鹽類,移入25 mL塑料比色管中,用水稀釋至刻度。同時做樣品空白實驗。
銣在火焰中電離比較嚴重,故使用原子吸收光譜法測定時必須加入硫酸鉀作電離抑制劑,否則結果偏差較大。在HCl-HNO3-HF-HClO4溶樣過程中,需要在加熱過程中加蓋分解樣品。不加蓋或加蓋不嚴實時,易造成測試結果偏低[3-4]。
2.2.1原子吸收光譜法
取銣標準溶液0.0、1.0、2、3、4、5、6、8、10 mL于50 mL容量瓶中,加入1 mL H2SO4(1+1)、5 mL K2SO4溶液,稀釋至刻度,則工作曲線的濃度為0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10.0 μg/mL,在原子吸收光譜儀780 nm處測定銣的吸光度,并繪制工作曲線。
2.2.2ICP-AES法
用不含待測元素的HCl(1+9)為低點,以銣(50.0 μg/mL)標準使用溶液為高點,做校準曲線,分析試樣溶液。
原子吸收光譜法測定銣樣品空白11次,測得空白溶液標準偏差為0.066 6 μg/mL,檢出限0.2 μg/mL,線性相關系數(shù)R=0.999 8,在1.0~10.0 μg/mL線性關系良好。
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定銣樣品空白11次標準偏差為0.388 5 μg/mL,檢出限為1.2 μg/mL,標準曲線相關系數(shù)為0.999 9。
取國家一級標準樣品重復測定7次,通過計算偏差和相對標準偏差,相對標準偏差小于10%,符合《地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范》(DZ/T 0130—2006)要求[5],結果見表1。
取不同含量樣品采用兩種方法測定,比對結果符合重復分析相對偏差允許限RE≤20%的要求,結果見表2。
表1 精密度和準確度實驗
表2 不同含量樣品用兩種方法測試結果
原子吸收光譜法和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法檢出限均滿足地球化學樣品檢測要求,在實際測定中,大批量樣品宜采用多元素同時測定法,先做簡便快速大面積掃描,再用原子吸收光譜法對低含量樣品做進一步測定,這樣既提高了測定效率,也保證了報出結果的準確性。原子吸收光譜法測定時,超過線性范圍時需要對樣品進行稀釋測定,易使誤差增大。樣品含量低于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定下限時,宜采用原子吸收光譜法測定結果報數(shù)。