楊 靜
(甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院測試中心,甘肅 天水 741020)
此次實(shí)驗(yàn)選用雙光源激發(fā)疊加測量技術(shù)進(jìn)行冷原子-原子熒光光譜法。用王水分解試樣后,采用Hg特種空心陰極燈或高強(qiáng)度空心陰極燈,以KBH4作為還原劑,使溶液中的Hg2+還原成Hg蒸氣后由載氣導(dǎo)入預(yù)加熱溫度80℃的原子化器中[2]。方法適用于水系沉積物、土壤和巖石等試料中汞量的測定。方法檢出限(3s):0.0005μg/g汞。方法測定范圍:0.001μg/g~5μg/g汞。
表1 原子熒光光譜儀各項(xiàng)參數(shù)表
測定儀器:XGY-2020A型氣體發(fā)生-原子熒光光譜儀、汞單元素高強(qiáng)度空心陰極燈。
試劑:除非另有說明,在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和蒸餾水(去離子水)或亞沸蒸餾水。在空白試驗(yàn)中,若已檢測到所用試劑中含有大于0.001μg/g的汞量,并確認(rèn)已經(jīng)影響試料中低量汞的測定,應(yīng)凈化試劑和水。除此之外,鹽酸(ρ1.19g/mL)、硝酸(ρ1.40g/mL)、王水(1+1)。75mL鹽酸與25mL硝酸混合后,加入100mL水,攪勻,用時(shí)配制。
汞標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液ρ(Hg)=100μg/mL。稱取0.1354g純度為ω(HgCl2)=99.95%的氯化汞,置于100mL燒杯中,加入20mL硝酸(1+1),低溫加熱至溶解完全。取下,冷卻后,移入已含有40mL硝酸及10mLρ(KMnO4)=10g/L重鉻酸鉀溶液的1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
汞標(biāo)準(zhǔn)溶液ρ(Hg)=10μg/mL。分取100.0mL,ρ(Hg)=100μg/mL汞標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,移入已含有90mL硝酸(1+1)及9mLρ(K2Cr2O7)=50g/L重鉻酸鉀溶液的1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
汞標(biāo)準(zhǔn)工作溶液ρ(Hg)=0.10μg/mL。分取10.0mLρ(Hg)=10μg/mL汞標(biāo)準(zhǔn)溶液,移入已含有40mL王水(1+1)的100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。有效期20天。
汞標(biāo)準(zhǔn)工作溶液ρ(Hg)=0.020μg/mL。分取20.0mLρ(Hg)=0.10μg/mL汞標(biāo)準(zhǔn)溶液,移入已含有5mLHCl的100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。有效期20天。
稱取試料(試料粒徑應(yīng)小于0.097mm)0.2500g。置于25mL聚乙烯試管中,用水潤濕試料,加入10mL王水(1+1),搖散試料,置于沸水浴中保持1.5小時(shí),期間搖動兩次,取出冷卻后,用去離子水定容到刻度,搖勻,放置澄清備測定用。分別移取2.0mL清液于專用反應(yīng)杯中,進(jìn)行汞的測定。建立分析方法,按儀器工作條件開機(jī)預(yù)熱30min后進(jìn)行儀器調(diào)試測定。
將專用反應(yīng)杯放置于儀器自動氣體發(fā)生器中,以硼氫化鉀為還原劑,采用雙光源激發(fā)疊加測量技術(shù)進(jìn)行冷原子-原子熒光光譜法測定汞的熒光強(qiáng)度值。
按照上述方法對汞標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測定,結(jié)果表明,汞的質(zhì)量濃度在10ng/mL以內(nèi),與其對用的熒光強(qiáng)度呈線性關(guān)系,痕量汞熒光強(qiáng)度曲線如下。
表2 汞標(biāo)準(zhǔn)溶液系列測定結(jié)果
圖1 低含量地質(zhì)礦物樣品中痕量汞熒光強(qiáng)度曲線
連續(xù)測定6個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中汞的含量12次,計(jì)算測定值的準(zhǔn)確度和精密度,結(jié)果如下表,該方法的準(zhǔn)確度和精密度均符合規(guī)范要求。
表3 冷原子-原子熒光光譜法測定痕量汞含量分析方法準(zhǔn)確度精密度(單位:ng/g)
結(jié)合上述對于痕量汞含量測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,為了保證測定結(jié)果的精準(zhǔn)度,在測定過程中要注意儀器高靈敏度高精度測量應(yīng)在高于20℃的恒溫恒濕環(huán)境下運(yùn)行;常規(guī)測定時(shí),標(biāo)準(zhǔn)和試樣溶液的最終測定酸濃度不能超過5%。當(dāng)樣品中有機(jī)質(zhì)含量高時(shí),可加入2mL 10g/L KMnO4溶液進(jìn)行氧化處理。此次實(shí)驗(yàn)提出的測定方法不僅可以測定低含量地質(zhì)樣品中痕量汞的含量,還可用于其它化學(xué)物質(zhì)含量的測定。
汞作為工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中非常重要的化學(xué)物質(zhì)之一,在生產(chǎn)生活中起著重要的作用,此次經(jīng)過試驗(yàn)對低含量地質(zhì)礦物樣品中痕量汞含量測定研究,提出將雙光源激發(fā)疊加測量技術(shù)運(yùn)用到其中,利用冷原子-原子熒光光譜法,可以精準(zhǔn)的測定出樣品中痕量汞的含量,具有較高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。