石墨爐原子吸收法測定地質樣品中微量金的含量

■王燕

（新疆地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物化探大隊新疆昌吉831100）

石墨爐原子吸收法測定地質樣品中微量金的含量

■王燕

（新疆地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物化探大隊新疆昌吉831100）

地質礦物樣品經(jīng)680℃高溫灼燒除去硫化物和有機物后，用1比1王水分解以后，泡沫塑料吸附法富集地質樣品中微量金，再以10%硫脲溶液解脫后，用石墨爐原子吸收方法測定。

微量金 石墨爐原子吸收 泡沫吸附

1　樣品前的處理技術

1.1高溫干法灰化法

干法灰化是在較高溫度下，用氧來氧化樣品。稱取2～3g樣品置于電爐上小心碳化完全，然后再450℃ˉ550℃高溫爐內(nèi)灰化完全，在加硝酸或混合酸溶解、過濾、定容測定。高溫干法灰化時溫度根據(jù)被測金屬的沸點決定，灰化溫度太高，被測金屬揮發(fā)，造成結果偏低，灰化溫度太低，灰化不完全，碳粒懸浮于溶解液中，在石墨爐原子化階段吸收峰高，結果偏高。此法的優(yōu)點是，操作簡單，可以大批量處理樣品，試劑用量小，減少了試劑對樣品的污染。缺點是這種方法不適于測定易揮發(fā)元素，如Hg、As、Sn、Sb等的測定，并且灰化時間長。

1.2濕法消解

濕法消化是樣品在高溫下用合適的酸加以氧化。其原理是用強氧化的酸在高溫下破壞樣品中的有機物，使被測元素變成可溶性的無機鹽。常用的氧化酸有：HNO3、、H2SO4和HClO4。為了使樣品中的被測元素完全溶解出來，一般采用混合酸，如HNO3+HCl、HNO3+HClO4和HNO3+H2SO4等，。濕法消解是比較經(jīng)典的消解方法，其優(yōu)點是，消化完全，損失較小，時間短，缺點是不適合同時處理大批量的樣品，在處理樣品時需時刻注意觀察，否則容易碳化，造成重復作業(yè)，并且造成試劑的浪費。濕法消解在處理樣品過程中由于需加入大量的酸，試劑空白較高，對痕量元素的檢測偏低。濕法消解也是在高溫下消解樣品，所以當測定易揮發(fā)的元素時，不適宜用此法消化樣品。

1.3微波消解

微波消解是近年來發(fā)展起來的一種嶄新、高效的樣品預處理技術。目前已廣泛應用于生物、冶金、煤炭、醫(yī)藥和食品等領域的樣品處理過程中。其原理是極性分子隨微波頻率快速變換取向，分子來回轉動與周圍分子相互碰撞摩擦，分子的總能量增加，使試樣溫度急劇上升。同時試樣中的帶電粒子在交變的電磁場中，受電場力的作用而來回遷移運動，也會與臨近分子撞擊使得試樣溫度升高。微波消解的優(yōu)勢在于消耗試劑少，試劑污染少。微波消解樣品時，加酸量一般為5ˉ10ml，減少了試劑的污染，同時也節(jié)約了成本。在密閉的環(huán)境條件下，減少了被測元素的揮發(fā)，提高了分析的準確度，微波消解在電腦控制下使用同一的溫度、壓力、時間，重復性好，精密度高。隨著壓力的迅速升高，溫度上升快，大大縮短了消解時間，提高了工作效率。降低了勞動強度，改善了工作環(huán)境。

2　實驗方法和注意事項

2.1儀器和試劑的選擇

儀器的選擇上要有石墨爐、金空心陰極燈、zd型調速振蕩器可以進行改裝的、分析純鹽酸、分析純硝酸、金標準溶液、稱取0.1克純度在99.99%以上金放到100小燒杯中，加入10毫升王水，以沸水浴蒸發(fā)至干。取下加入1毫升HCl，繼續(xù)在沸水浴上蒸干，加入少量水，微熱。冷卻至室溫，用移液管移入盛有10毫升HCl的1000毫升容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。硫脲溶液10%的水溶液，需要用的時候現(xiàn)配就好;1:1王水泡沫塑料，將市售聚氨酯泡沫塑料剪去邊皮后，剪成1.5厘米×1.5厘米×1厘米塊狀。

2.2樣品處理

稱取10克樣品于25毫升的瓷舟中，放置于高溫爐中慢慢升溫至680℃下灼燒2h后，冷卻至室溫。取出，倒入250毫升三角燒瓶中，加入王水(1+1)差不多是50毫升這樣的，蓋上蓋子放置于1000w電熱板上分解1.5小時取下。然后需要用水進行稀釋，大約稀釋出120毫升這樣的，放置于泡沫塑料，將三角燒瓶置于振蕩器上振蕩30min，取出，用水將泡沫洗凈、擠干，放入加入5毫升硫脲溶液的試管中，將泡沫完全浸入硫脲后沸水浴中煮30min，趁熱取出泡沫，靜止待測。

2.3樣品處理注意事項

實驗室用水應符合《實驗室用水規(guī)格和實驗方法》二級水的要求；實驗室試劑應使用優(yōu)級純。因鹽酸、硝酸等酸中常有的雜質，這樣空白值過高，影響工作曲線的線性，方法的檢出限和測定的準確度。因此實驗中必須采用較高純度的酸，并在實驗之前可可將待使用的酸按標準空白的酸度在儀器上進行測試，挑選較低吸光度的酸；實驗過程中要嚴格控制污染，實驗所用的玻璃儀器使用前要用酸浸泡過夜，然后反復用自來水沖凈，再用去離子水沖凈、晾干待用，其他設備也要盡可能潔凈。對玷污嚴重的器皿可用超聲清洗、用氧化性強的溶劑、加溫等手段清洗；為了保證測量準確，實驗室的用的容量瓶最好選用A級的且經(jīng)計量檢定部門檢定合格的容量瓶。

2.4儀器工作條件、工作曲線的繪制

石墨爐原子吸收光譜儀工作條件波長242.8nm，燈電流7mA，光譜通帶寬度0.5nm，自動進樣體積20μL，載氣流量為0.2L/min。歐曼扣背景，面積積分測定；用10%的HCl溶液將金的標準溶液逐級稀釋成100n克/毫升的金標準溶液。移取100n克/毫升金標準工作溶液0.00、0.10、0.50、1.00、2.50、5.00毫升于250毫升 三角燒瓶中，加入1比1王水20毫升，用水稀釋至約120毫升，與樣品一起振蕩、解脫。此為0.0、2.0、10.0、20.0、50.0、100.0n克/毫升的金標準系列。

3　對實驗結論的探討

3.1探討

石墨爐原子吸收法測定值標準偏差一般小于5%，實驗過程中每個樣品測定出結果大概需要2min，其檢出限，準確度精密度均高于質量管理要求，適合樣品數(shù)量較多的分析。在試驗過正中要注意王水最好是先用現(xiàn)配，樣品中如果含有少量的鐵時，可在溶樣時加入約3毫升三氯化鐵。硫脲也要先用現(xiàn)配，趁熱解脫泡沫。燒樣剛開始時要稍開爐門，冒煙后關上爐門，高溫爐要安裝排風系統(tǒng)。泡沫在使用前需要做下回收試驗。

3.2結論

石墨爐測定要做灰化原子曲線。干燥的作用是為了去除樣品中的溶劑，但不允許破壞待測元素，試驗用一般選用高于溶劑的沸點溫度進行干燥。如果干燥時間過短，干燥溫度過高，會使溶劑暴沸濺射，是實驗結果偏低。但延長時間會使檢測效率降低選擇120℃作為干燥溫度，不但干燥效果好，同時節(jié)省了時間，提高了分析效率。灰化階段是為了使有機物分解或使樣品基體中的某些鹽類物質揮發(fā)，從而減少或消除樣品原子化時的背景吸收和元素間的相互干擾.試驗中選擇800℃溫度下，對待測元素的損失影響最小。使用硫脲對金的進行解脫是一種物理化學過程，反應速度受溫度和時間的影響較大，時間越長，痕量金被解脫率就越高，但時間過長會使溶液蒸發(fā)過多影響測量結果。同時解脫一定要趁熱進行，否則溶液溫度過低會使解脫出來的痕量金重新吸附到泡沫中去。

4　結束語

我們在原子吸收石墨爐分析中可根據(jù)被測樣品的特點，選擇適宜的分析方法，這樣才能夠以最少的成本，取得最有效的成果。

P5[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～196～1