ICP-MS分析地球化學樣品中的鉬、鎘、鎢、鈾、錫兩種前處理方法比較

王佳翰 馮俊 王達成 張亞峰（中國人民武裝警察部隊黃金第九支隊，海南 海口 571127）

ICP-MS分析地球化學樣品中的鉬、鎘、鎢、鈾、錫兩種前處理方法比較

王佳翰 馮俊 王達成 張亞峰（中國人民武裝警察部隊黃金第九支隊，海南 海口 571127）

采用高壓密閉消解及敞開溶樣體系消解地球化學樣品，而后用ICP-MS同時測定樣品中的鉬、鎘、鎢、鈾、錫。經(jīng)反復實驗，確定了最佳儀器測試條件、分析質量數(shù)，并扣除了干擾。通過分析樣品可知，高壓密閉消解和敞開酸溶兩種前處理方法的準確度和精密度均能得到令人滿意的結果，這其中高壓密閉消解的檢出限和精密度均略優(yōu)于敞開溶樣，但是考慮到高壓密閉消解耗時長、步驟繁雜，因此在實際大批量生產(chǎn)時，建議使用敞開溶樣體系來處理樣品。

ICP-MS；高壓密閉消解；敞開溶樣；

鉬、鎘、鎢、鈾、錫5種元素在不同領域內(nèi)有著重要的用途。如鎢、鉬在冶金、宇航等領域有著廣泛的應用[1-2]；鎘在化探、選冶、環(huán)保等方面是主測元素之一[3]；鈾是核電、軍工不可或缺的元素之一[4]；錫廣泛應用于電器、化工、冶金、建材、食品包裝及航天工業(yè)[5]。化探作為一種找礦的重要手段，分析化探樣品（地球化學樣品）以上元素含量有著重要的現(xiàn)實意義。

ICP-MS作為一種先進的檢測手段，能多元素同時分析，有著極大的便利性。但目前用ICP-MS對地球化學樣品的前處理要求較高，尤其是痕量元素，前處理不慎極易造成污染，影響準確度。目前常用的樣品前處理包括高壓密閉消解、敞開消解以及堿融，堿融由于會引入大量的鹽類，不適用與ICP-MS，因此本文主要比較高壓密閉消解以及敞開消解對ICP-MS測試這五種元素的影響，以期選擇一種準確、高效的前處理方法。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

1.1.1 主要儀器

高壓消解罐，配聚四氟乙烯內(nèi)膽：上海精勝公司產(chǎn)。ICAPQ型電感耦合等離子體質譜儀：美國Thermo公司產(chǎn)，最佳工作條件如表1。

表1 ICP-MS工作參數(shù)

1.1.2 樣品及試劑

化探樣品包括化探標準物質（GBW07317、GBW07318、GBW07309，GBW07359，GBW07366，GBW07404，GBW07407）。

HCl、HNO3、HF、HClO4、H2SO4為優(yōu)級純；超純水（電阻率≥18MΩ·cm）；高純液氬（質量分數(shù)W＞99.999%）。

1.2 試驗方法

1.2.1 試樣分解

高壓密閉消解：準確稱取0.025 g待測樣品于消解罐內(nèi)膽內(nèi)，分別加入1.5 mL HNO3、1.5 mL HF，擰緊蓋放入不銹鋼套內(nèi)，置于烘箱內(nèi)190℃加熱48 h。冷卻后取出內(nèi)膽，置于電熱板上加熱蒸干，分兩次加入1.5 mL 50%HNO3溶液蒸干。擰緊蓋放入不銹鋼套內(nèi)，置于烘箱內(nèi)150℃加熱4 h。冷卻后轉移至25 mL比色皿內(nèi)，用2%HNO3定容待測。隨同做空白溶液。

敞開溶樣：準確稱取0.25 g試樣，精確至0.0001 g，置于聚四氟乙烯坩堝中。用水潤濕，加入5 mL HNO3，8 mL HF，1 mL HClO4、1mL H2SO4，在電爐上160℃加熱一小時，后240℃加熱至白煙冒盡，180℃下加入8 mL硝酸至鹽類完全溶解。冷卻后，移入250 mL容量瓶中，用水稀釋至標線搖勻，同時做空白試液。

1.2.2 工作曲線的繪制

地球化學樣品分析，基體效應嚴重，采用標準物質繪制工作曲線是消除基體效應的有效手段。在最佳消解條件下制得標 準 物 質 溶 液（GBW07309，GBW07359，GBW07366，GBW07404，GBW07407），在儀器最佳工作條件下繪制工作曲線。

2 結果討論

2.1 儀器條件的選擇

2.1.1 儀器工作參數(shù)的選擇

使用調諧液調整儀器各項指針，使儀器靈敏度、RSD(%)、氧化物(%)、雙電荷(%)、峰形以及分辨率等各項指針達到更高精確值，選出最佳儀器工作條件，見表1。

2.1.2 儀器設置

測試之前用調諧液調諧儀器，以產(chǎn)生最低的氧化物、降低雙電荷干擾。經(jīng)多次實驗，對鉬、鎢、鈾、錫四種元素，ICP-MS分析模式設置成KED（動能歧視）模式測得結果較為準確，該模式下干擾物質（主要為較大的多原子粒子）和池氣體碰撞幾率更大，能有效的消除干擾。而鎘用KED模式則測得數(shù)據(jù)偏小，所以采用STD模式（標準模式），但114Cd易受118Sn的干擾，需扣除118Sn干擾才能得到準確結果，本實驗采用公式-0.0268373*118Sn進行扣除。

2.2 元素分析物質量、內(nèi)標物的選擇

為消除干擾，要選擇合適的元素分析物質量、內(nèi)標物。通過試驗比較，最佳被測元素分析物質量、內(nèi)標元素的選擇，如表5所示。

表2 被測元素最佳分析物質量及內(nèi)標元素

2.3 兩種前處理方法結果比較

2.3.1 檢出限與精密度

在測定條件下，用空白溶液連續(xù)測定11次，計算其結果的標準偏差，3倍標準偏差即為方法檢出限，對同一樣品平行稱取9份，按上述樣品處理方法和測定條件下，分別進行測定，計算其相對標準偏差。結果見表6。