石墨爐原子吸收光譜法測定化探樣中痕量金

劉良君

石墨爐原子吸收光譜法測定化探樣中痕量金

劉良君

（四川省地質礦局四〇三地質隊，四川 峨眉山 614200）

樣品經王水分解處理，并在Fe3+存在條件下，經泡沫吸附，硫脲解脫，采用石墨爐原子吸收光譜法測定痕量金［1］。通過對干燥溫度及時間、灰化溫度及時間、原子化溫度設置影響測定結果的實驗因素進行篩選，確定了實驗室測定化探樣品中的痕量金的最佳條件，方法檢出限為0.18ng/g。精密度（RSD，n=12）為7.95%～11.56%，經國家一級標準物質分析驗證，結果與標準值相符。

石墨爐原子吸收光譜；泡沫吸附；痕量金；加熱參數

由于金在巖土礦石中的含量較低，一般需經過溶劑萃取法、活性炭、離子交換、泡沫塑料、負載石墨化碳黑等方法先行分離富集［2］，然后可分別采用發射光譜法、原子吸收法以及石墨爐原子吸收光譜法進行測定。本實驗采用日立180-80原子吸收分光光度計在硫脲介質中測定化探樣中的痕量金，測定適用范圍為金含量在0.3×10-9～50×10-9的樣品。

1　實驗部分

1.1主要儀器與試劑

日立180～80石墨爐原子吸收分光光度計；金元素空心陰極燈（第十二研究所）。

HCl （ρ=1.19g/mL），分析純。HNO3（ρ=1.40g/mL），分析純。王水（1+1）∶75mL HCl加25mL HNO3混合后，加100mL水，攪勻，用時配制。

Au標準儲備液：ρ（Au）=1mg/mL，稱取國家標準物質純金1.000 0g于400mL燒杯中，加入新配制的王水20mL和氯化鉀1g，稍加熱溶解，冷卻后移入1 000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度、搖勻［3］。

標準工作液：ρ（Au）=100ng/mL。將ρ（Au）=1mg/mL的儲備液逐級稀釋成100ng/mL的金標準工作溶液，介質10%王水（現用現配）。

三氯化鐵溶液（ρ（FeCl3.6H2O）=250g/mL）：稱250 g的FeCl3.6H2O于400mL燒杯中，加200mL濃HNO3，用水稀釋至1L。［4］

硫脲/鹽酸解脫液（ρ（H2NCSNH2）=10g/L）:稱1.0g硫脲，用HCl（1mL HCl + 99mL水）溶液溶解稀釋至100mL，搖勻，用時配制。

聚氨酯塑料泡沫：塊狀，約1.5cm×1.5cm×1.5cm。用5%的鹽酸溶液浸泡一小時，然后用清水洗至中性晾干剪成小塊備用。

1.2儀器工作條件

180-80石墨爐工作條件見表1。

表1　石墨爐工作條件

表2　溫度選擇

圖1　灰化曲線

1.3實驗方法

準確稱取10.0g樣品于方瓷舟中，置于馬弗爐中從室溫升至650℃高溫灼燒1.5h，取出冷卻后，將樣品轉移至250mL三角瓶中，加少量水潤濕樣品，加新配制王水（1+1）50mL，用手搖動三角瓶，使樣品與溶液混合均勻，置于電熱板上加熱分解，在微沸狀態下保溫30min，取下冷卻，稀釋體積至90mL，加入約0.2g方形泡沫塑料，放在振蕩器上振蕩30min，取出泡沫，用水沖去礦渣和酸，洗凈擠干，放入25mL比色管中，準確加入10.00 mL硫脲/鹽酸解脫液，放入沸水浴中，保持30min，趁熱擠干泡沫，搖勻溶液自然冷卻待測。

表3　不同溫度的吸光度

2　實驗討論

2.1測試溶液的制備

移取取配制的金標準工作液2mL液于250mL錐形瓶中，分別加配制的40mL王水和1mL FeCl3溶液，放入約0.2g泡沫塑料，按1.3步驟進行吸附，以硫脲/鹽酸解脫，為ρ（Au）=20ng/ml測試溶液。

2.2干燥溫度

干燥條件直接影響分析結果的精度，升溫模式一般都選擇斜坡升溫方式，溫度略高于溶劑的沸點，要求通過緩慢而平穩的升溫過程到達設定的溫度，不發生樣品爆沸飛濺，在將溫度恒定保持一段時間（10～30s），達到溶劑完全蒸發除去［5］。因被測樣品中含有大量水分，首先選擇80～120℃為第一步干燥溫度，根據進樣量20ul設定加熱時間20s，其次硫脲熔點170～182℃，繼續加熱則分解，則第二步干燥溫度設為120～250℃，加熱時間10s。

本實驗的干燥溫度為：干燥180～120℃，時間20s。干燥2 120～250℃，時間10s。

圖2　原子化曲線

2.3灰化溫度

灰化階段的各個參數往往是需要控制的重要參數，通過灰化階段的升溫程序加熱處理，蒸發共存有機物和低沸點無機物，使待分析元素以相同的化學形態進入原子化階段，且基體共存物質大部分被除去，氣相化學干擾和背景吸收干擾大幅度減小，將能獲得良好的分析結果。要盡可能蒸發除去基體共存物質，灰化溫度應盡可能高一些，但又不損失待分析元素。

表4　標準曲線測定結果

設定干燥溫度：干燥180～120℃，時間20s，干燥2 120～250℃，時間10s。實驗數據如表2所示。

從表2及灰化曲線可以看出：灰化溫度為450～600℃時，吸光度最高，灰化溫度為650℃時吸光度下降，說明溫度＞ 650℃時，金有損失。本實驗適用灰化溫度為：450～600℃，階梯升溫。

2.4原子化溫度

現在的石墨爐原子吸收光譜儀器都具有溫控加熱升溫的功能，原子化階段一般都選擇溫控升溫方式，即溫控最大功率升溫方式。

設定干燥溫度:干燥180～120℃時間20S，干燥2 120～250℃時間10 s；灰化溫度為：450～600℃ 時間20s，以2.1測試溶液選擇原子化溫度測定其吸光度，實驗數據如表5所示。

由表3及原子化曲線可以看出，在2 300℃以下，隨溫度上升，吸光度上升；在2 300℃以上，吸光度出現平臺，且原子吸收信號較銳，無拖尾，背景吸收信號小。原子化階段開始至原子吸收信號回到基線的這段時間間隔為8s。故在2 300～2 700℃都可用于Au的測定，考慮結果精度和石墨管使用壽命，將溫度定在2 400℃，原子化時間為8s。

表5　加熱程序

2.5精密度實驗

精密度是指多次測定結果的重現性，準確度表示測定結果的正確性，沒有精密度也就沒有較高的準確度。

移取取配制的金標準工作液0.0mL，1.0mL，2.0mL，5.0mL液于250mL錐形瓶中， 分別加配制的40mL王水和1mL FeCl3溶液，放入約0.2g泡沫塑料，按1.3步驟進行吸附，以硫脲/鹽酸解脫，測定工作曲線。其R=0.997，結果見表4。

以表1、表5為石墨爐工作條件對國家級GBW07243aGBW07245a GBW07246a，12次測定結果如表6所示。由表6實驗數據可以看出，GBW07243a GBW07245a GBW07246a標準樣品其標準偏差、RSD%均符合國家誤差標準要求。

2.6方法檢出限

平行測定20份空白實驗溶液，測其吸光度，在工作曲線上查得相應的含量，以3倍標準偏差計算金的檢出限為0.22 ng/g。

表6　精密度實驗

3　結語

由精密度實驗可以看出，本方法的精密度較好。通過本實驗證實，用石墨爐原子吸收法對化探樣品中痕量金元素的測定存在提供了有力的證據，因此本法可以用于化探礦樣對痕量金的分析檢測。

［1］ 葉家瑜，江寶林. 區域地球化學勘查樣品分析方法［M］. 北京:地質出版社， 2004.

［2］ 黃齊林， 臺希， 林洪， 等. 以負載5-（2—羥基-5-硝基苯偶氮）-硫化若丹寧石墨化碳黑作吸附劑的固相萃取- 火焰原子吸收光譜法測定金［J］.冶金分析， 2008.

［3］《巖石礦物分析》［M］. 地質出版社.

［4］《巖石礦土分析》［M］. 西昌實驗室出版.

［5］ 孫曉玲，于照水， 等. 泡沫塑料吸附富集—石墨爐原子吸收光譜法測定勘查地球化學樣品中超痕量金［J］. 巖礦測試， 2004（4）.

Determination of Trace Gold By GFAAS

LIU Liang-jun
（No. 403 Geological Team， BGEEMRSP， Emeishan， Sichuan 614200）

This study deals with determination of trace gold by GFAAS， determining optimum conditions of determination of trace Au by GFAAS in laboratory with method detection limit of 0.18 ppb and accuracy of 7.95-11.56 % （RSD， n=12） by experimental factors screening.

GFAAS； trace Au； foam adsorption； heating parameter

P575.4

A

1006-0995（2015）04-0629-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.04.036

2014-09-18

劉良君（1986-），女，四川，助理工程師，從事痕量金測定工作