電感耦合等離子體質譜儀測定復雜銅鎢礦體中的鎘鈷鎵鍺

宋興華

（江西省地質礦產勘查開發局九一二實驗室 江西鷹潭 335001）

電感耦合等離子體質譜儀測定復雜銅鎢礦體中的鎘鈷鎵鍺

宋興華

（江西省地質礦產勘查開發局九一二實驗室 江西鷹潭 335001）

1 前言

通過對ICP-MS同時測定復雜銅鎢礦體中鎘鈷鎵鍺的樣品溶礦前處理、儀器測試條件優化、建立數學模型消除質譜干擾等方面的實驗研究，取得了以下成果：

建立四酸溶礦ICP-MS同時測定復雜銅鎢礦體中的鎘鈷鎵鍺的分析體系，并進行了不同溶礦方式及干擾試驗。實驗證明該體系方法對復雜銅鎢礦體中的鎘鈷鎵鍺分析準確可靠。

2 實驗部分

2.1 實驗試劑

硝酸（HNO3）氫氟酸（HF）高氯酸（HCLO4）氬氣（Ar）≥99.99%。

2.2 實驗儀器

電感耦合等離子質譜儀（ICP-MS）iCAPTMQcICP-MS賽默飛世爾C；

自動進樣器ASX-520型美國CETAC；

控溫電熱板；

密閉溶礦用的坩堝（帶鋼套）。

2.3 實驗的準備工作

器皿的清洗：聚四氟乙烯坩堝、試管、容量瓶等器皿在實驗前都必須使用1+1的HNO3煮沸1h清洗，然后使用高純去離子水將器皿充分洗凈，烘干后備用。

2.4 標準溶液的配置

2.4.1 標準侟備液

鎘、鈷、鎵、鍺、鈷、鎵、鍺、鋯、鉬、砷、鈮、鋯、鎳、鈦、鈣、鈉、鐵、錳、磷、鉻、鋅；

標準侟備液均為：ρ（B）=1000μg/mL。

2.4.2 工作液的配置

把以上各元素的標準每級稀釋10倍，逐級稀釋到1μg/mL，介質為5%HNO3；

把11ug/mL的標準分為以下4組：

①Ga、Zr、Mo、As、Nb；②SC、Ni、Ti、Ca、Na、Fe；③Mn、P、Co、Ge、Fe、Cr、Ni、Zn；④Co、Fe、Ni、Mn；以上各標準分取 10mL，稀釋到 100mL，介質為5%HNO3。

得到各個元素的單元素標準溶液，溶液濃度均為100ng/mL。

混合標準溶液的配置：

取5個潔凈的100mL容量瓶，加入10mL（1：1）HNO3。取出濃度為p（B）=1μg/mL 的 Cd、Co、Ga、Ge 的標準溶液 依次 放入 0、0.5、2.0、5.0、10mL。次標準溶液系列濃度為含 Cd、Co、Ga、Ge 四種元素 0、5、10、20、50、100ng/mL。

2.5 使用儀器及其主要工作參數

實驗所用的ICP-MS石賽默飛世爾科技（中國）有限公司生產的i－CAPTMQcICP-MS。其主要工作參數見表1。

表1

3 酸度對測試結果的影響

酸度過小，影響到部分元素的精密度，酸度過大，儀器腐蝕嚴重。酸度過小，低含量Cd精密度不太好。隨著酸度增加穩定性逐步提高，增值3%以上無明顯變化。試驗選擇5%酸度，離子的活動性更好，不容易水解。

4 鎘鈷鎵鍺的校準曲線

根據工作曲線的濃度要求，用標準儲備液稀釋配置成如表2的標準溶液。

表2 工作曲線濃度表

選擇111Cd、59Co、71Ga、73Ge對鎘鈷鎵鍺進行測定，用優化過的儀器條件建立所需的分析方法，然后對標準溶液進行分析，采集信號強度，以信號強度為縱坐標，濃度為橫坐標，制作標準曲線，得到的一次線性曲線和回歸方程如圖1～4。

圖1 111Cd校準曲線

圖2 59Co校準曲線

由各元素譜線校準曲線可知111Cd、59Co、71Ga、73Ge四個質量數的標準曲線的線性相關系數R2均為0.9999以上，曲線的相關性好，而且譜線的靈敏度高，信背比好，背景等效濃度BEC分別是0.038、0.049、0.019/0.022ng/mL。可以滿足該梯度的標準溶液含量范圍的測試。

圖3 71Ga校準曲線

圖4 73Ge校準曲線

5 元素測定的干擾及消除

實驗結果見表3。

表3 不進行干擾校正直接測定111Cd得出的Cd濃度

6 樣品測試實驗

6.1 方法準確度和精密度

對測定結果與標準推薦值比較從而對方法的準確度和精密度進行評價，標準物質見表4。

表4 標準物質

標準物質的測試結果見表5。用本文方法對標準物質測定，其結果均在標準物質證書上提供的不確定度范圍內，說明此方法測定標準物質的值與推進至相吻合。

用此方法對同一樣品測定11次，信號強度數據如下，計算得到該方法的精確度見表6。

從表中可以看出，各元素譜線強度計算得到的精密度都在1%以內，精密度良好。

從以上數據可以看出，方法準確度和精密度都比較高，可以滿足分析測試的要求。

6.2 方法準確度和精密度

用本文方法對樣品進行測試，并抽出其中的7個樣品，采用地礦常用的其他方法分析 Cd、Co、Ga、Ge進行比對（見表 7）。

表5 標準物質的測試結果

表6 精密度實驗結果

表7 本法結果與其它方法結果數據對比表

[1]尹明，李家熙，等，巖石礦物分析.地質出版社，2011.

O657.63

A

1004-7344（2016）32-0198-02

2016-10-19

宋興華（1967-），男，實驗助理工程師，本科，主要從事巖石礦物分析測試工作。