WP1型發(fā)射光譜法定量測(cè)定基巖光譜、化探樣品中的Ag、Sn、Mo元素

李慧

摘 要：在試樣中加入緩沖溶液（1：1的2%NaCl溶液與2%KI溶液的混合溶液），降低元素的蒸發(fā)行為，采用較短的攝譜時(shí)間，降低背景值，兩根樣品電極重復(fù)攝譜，實(shí)現(xiàn)銀、錫、鉬的同時(shí)定量測(cè)定，該方法已分析完成了十余萬件科研和生產(chǎn)樣品，并先后在國(guó)內(nèi)十多家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室推廣應(yīng)用，取得了較好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：發(fā)射光譜；緩沖溶液；銀 錫 鉬

中圖分類號(hào)：O657.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）09-0176-02

Ag、Sn、Mo是地球化學(xué)勘查中重要的分析元素，目前區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查（1：5萬、1：20萬、1：25萬）樣品化學(xué)成分分析要求的檢出限低，在基巖樣品、化探等地質(zhì)樣品多元素痕量分析中Ag、Sn、Mo比較困難，受到干擾元素及元素性質(zhì)等的影響，單元素分析還是多元素同時(shí)分析，要得到較好的分析效果都存在一定的難度。本方法采用固體粉末直接分析，同時(shí)測(cè)定Ag、Sn、Mo，具有操作步驟簡(jiǎn)單、檢出限低、精密度準(zhǔn)確度好、成本低等特點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與工作條件

攝譜儀：WP1型平面光柵電弧直讀發(fā)射光譜儀。光譜范圍：一次測(cè)量光譜范圍>82nm；色散倒數(shù)0.37nm/mm；中心波長(zhǎng)可根據(jù)實(shí)際測(cè)量要求設(shè)定（測(cè)量Ag Sn Mo時(shí)的測(cè)量范圍249.5nm-331.5nm）；

光源：WJD型交直流電弧發(fā)生器。交直流電弧電流：5-15A；二次曝光時(shí)間24S。

電極規(guī)格：上電極為平頭柱狀，直徑4.0mm，長(zhǎng)10.0mm；下電極為細(xì)頸杯狀，孔徑3.8mm，孔深4.0mm，壁厚0.6mm，細(xì)頸的直徑3.4mm，頸長(zhǎng)4mm。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)系列

緩沖溶液：制1：1的2%NaCl溶液與2%KI溶液的混合溶液。

合成標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及基物均從中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局分析質(zhì)量監(jiān)控站購(gòu)買，其標(biāo)準(zhǔn)系列中各元素的含量見表1。

標(biāo)準(zhǔn)基物中含有痕量被測(cè)元素，其含量已經(jīng)過多種靈敏可靠的方法進(jìn)行定值，故本系列中的前幾級(jí)的含量值均是經(jīng)過相應(yīng)校正后的數(shù)值。

1.3 操作方法

將試樣稱取0.5g，裝入下電極中，滴入緩沖溶液1-2滴，放入90℃的烘箱中烘干且冷卻后待測(cè)定。

將SpecDirect軟件打開，選擇需要的測(cè)量方法條件表，控制攝譜儀進(jìn)行攝譜。

在攝譜儀上交流電弧5A起弧，3S后電流升至15A，保持24S，數(shù)據(jù)傳輸6S。各元素及相應(yīng)內(nèi)標(biāo)元素分析線波長(zhǎng)見表2，短波測(cè)定Sn，長(zhǎng)波測(cè)定Ag、Mo。

1.4 工作曲線的繪制及分析結(jié)果的計(jì)算

取一組標(biāo)準(zhǔn)樣品分別稱取0.5g，裝入下電極中，滴入緩沖溶液1-2滴，放入90℃的烘箱中烘干且冷卻后待測(cè)定。

按照1.3的操作規(guī)程對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行攝譜，并測(cè)量分析線的相對(duì)黑度，繪制各元素的工作曲線，軟件自動(dòng)存儲(chǔ)，經(jīng)過樣品黑度值與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)黑度值的比較，可直接測(cè)得元素結(jié)果，導(dǎo)出成EXCEL格式，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，打印報(bào)告。

2 實(shí)驗(yàn)條件的選擇

2.1 緩沖溶液的選擇

緩沖溶液的作用是降低分析檢出限，提高分析精密度和準(zhǔn)確度，防止在攝譜過程中樣品飛濺。為了找到使弧焰穩(wěn)定、被測(cè)元素重現(xiàn)性好、能減輕或消除干擾成分影響、制備和使用方法簡(jiǎn)單的緩沖溶液，查閱了有關(guān)資料，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)對(duì)比，最終選擇了1：1的2%NaCl溶液與2%KI溶液的混合溶液作為緩沖溶液。樣品在滴入緩沖溶液后，Ag、Sn、Mo的蒸發(fā)行為比較一致，測(cè)量效果較好。

2.2 攝譜儀的選擇

升級(jí)版的WP1型平面光柵電弧直讀發(fā)射光譜儀，同以往的攝譜儀不同，無需顯影、定影步驟，大大降低成本，且消除在顯影、定影過程中由于溫度和時(shí)間的影響所造成的誤差。

2.3 曝光時(shí)間的選擇

由于是升級(jí)版的WP1型攝譜儀，更換了光柵，分辨率提高了一倍，所以縮短了曝光時(shí)間；在對(duì)電極及電流大小的多次試驗(yàn)，將背景、譜線、強(qiáng)度等各因素保持一致的情況下，采用統(tǒng)一細(xì)頸杯狀電極；電極杯：φ3.8mm*4.0mm*0.6mm，電極頸：φ3.4mm*4.0mm。電流為15A；對(duì)此電極以不同的固定時(shí)間進(jìn)行截去曝光后測(cè)定相應(yīng)元素的黑度值，以截取時(shí)間為橫坐標(biāo)，各元素的黑度值為縱坐標(biāo)作圖，結(jié)果見圖1。

從圖1看出，在曝光時(shí)間10-24S時(shí)間內(nèi)，黑度值增長(zhǎng)較快，24S后增加趨勢(shì)較小，逐漸趨于穩(wěn)定，而曝光時(shí)間過長(zhǎng)，背景會(huì)加深，不利于結(jié)果的準(zhǔn)確性，影響測(cè)試效率，增加成本，所以選擇截取曝光時(shí)間為24S能夠滿足測(cè)試要求。

3 方法的精密度準(zhǔn)確度

本方法采用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW）進(jìn)行分析檢測(cè)。選取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)9個(gè)，每個(gè)被選定的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行12次分析測(cè)試，分別計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)值的對(duì)數(shù)誤差（△lgC），相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD%）。見表3。

4 結(jié)語

此方法操作步驟簡(jiǎn)單，用1：1的2%NaCl溶液與2%KI溶液的混合溶液作為緩沖溶液，減少工作時(shí)間，增加工作效率，采用升級(jí)版的WP1型平面光柵電弧直讀發(fā)射光譜儀，省去了以往需要顯影，定影的操作步驟和時(shí)間，減少了射譜時(shí)間，也減少了誤差，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，符合地勘行業(yè)的測(cè)試要求。

參考文獻(xiàn)

[1]巖石礦物分析編寫組.巖石礦物分析第四版第一、三分冊(cè)[M].北京：地質(zhì)出版社，2011.

[2]張雪梅，張勤.發(fā)射光譜法測(cè)定勘查地球化學(xué)樣品中銀硼錫鉬鉛[J].巖礦測(cè)試，2006，25（4）：323-326.

[3]地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范[S].中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部，2006.