探討電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定巖石樣品中的金屬鎢

樓倩倩

摘 要：電感耦合等離子體質(zhì)譜法在測試巖石礦物中的金屬鎢元素的含量時，具有低背景、低氧化物干擾、樣品制備簡單、高效率等優(yōu)點。近年來，該項技術(shù)的發(fā)展非常迅速，在相關(guān)領(lǐng)域的研究工作中起到了相當(dāng)大的作用。該文采用電感耦合等離子體-質(zhì)譜法來測試巖石礦物中的金屬鎢元素的含量，樣品采用硝酸-氫氟酸-高氯酸的混合酸體系和王水進(jìn)行處理。該方法的測試結(jié)果的精度比較好，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD（n=6）小于2.0%。方法的準(zhǔn)確度滿足測試需求，方法測試金屬鎢的回收率在95%～105%的范圍內(nèi)。該方法測試金屬鎢的方法檢出限為0.1μg/g。使用ICP-MS測試巖石中的鎢元素含量的方法的重現(xiàn)性比較好，靈敏度比較高，操作比較簡單，能夠進(jìn)行批量的檢測。因此文章就該技術(shù)在測試巖石中的鎢元素含量分析中的應(yīng)用進(jìn)行略述，以期作為參考。

關(guān)鍵詞：電感耦合等離子體-質(zhì)譜法（ICP-MS）；巖石；鎢

金屬鎢在我國各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，因此鎢元素的測定方法越來越重要。傳統(tǒng)的測試方法主要有容量法和比色法、極譜法，這些方法的精密度和準(zhǔn)確度都比較好，但是測定的速度比較慢，而且需要的人工數(shù)比較多，工作的強(qiáng)度比較大。ICP-MS這種方法的檢出限低，重現(xiàn)性比較好、基體的影響比較小，而且能夠同時測定多種元素，同時能夠減少了繁瑣的化學(xué)的手工操作，因此近年來在地質(zhì)、材料、冶金和環(huán)境保護(hù)等方面都得到了很好的應(yīng)用。自然界的巖石礦物種類比較繁多，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，因此巖石贗品的處理也比較復(fù)雜。本文采用酸溶的方法來對樣品進(jìn)行處理，然后使用ICP-MS進(jìn)行測定，具有很好的參考意義。

1 實驗試劑和實驗儀器

1.1 實驗儀器

美國thermo的poems3型的等離子體質(zhì)譜儀，耐氫氟酸的矩管，工作的氣體為純度99.99%的氬氣，十字霧化器，工作條件：射頻功率：1.2kW；等離子體的流速：18L/min；輔助氣的流速：1.8L/min；霧化氣的流速：0.8L/min。Milli的超純水儀，Millipore公司；賽多利斯的BS210S的電子天平，德國賽多利斯公司。

1.2 實驗試劑

實驗用水均為高純?nèi)ルx子水，硝酸、鹽酸、氫氟酸、高氯酸都為優(yōu)級純的化學(xué)試劑，國藥化學(xué)試劑。

2 實驗方法

2.1 樣品制備過程

使用電子天平量取0.1g的巖石礦物樣品，將其放入聚四氟乙烯的坩堝中，先用少量的高純水來將巖石礦物樣品濕潤，然后依次加入5mL的氫氟酸、5mL的硝酸和1mL的高氯酸，然后將坩堝放入電熱板上進(jìn)行加熱，當(dāng)溶液中的白煙冒干凈之后，加入5mL的王水溶液（HCL：HNO3=3：1）進(jìn)行繼續(xù)溶解。充分溶解完全后將溶液轉(zhuǎn)移至50mL的容量瓶中，用超純水定容搖勻，等待測試。同時做空白實驗。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

本文使用外標(biāo)法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。使用鎢的標(biāo)準(zhǔn)溶液來配置標(biāo)準(zhǔn)曲線，依次配置0、0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.5μg/mL、1μg/mL、5μg/mL的一系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液。然后以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度作為橫坐標(biāo)，以測試結(jié)果的峰面積作為縱坐標(biāo)，繪制一條標(biāo)準(zhǔn)曲線。

3 方法的精密度和檢出限

3.1 方法的精密度

本文選取5批巖石樣品進(jìn)行測試，對每批巖石樣品均進(jìn)行處理和測試6次，對測試結(jié)果進(jìn)行計算，得出電感耦合等離子體-質(zhì)譜法（ICP-MS）測試金屬鎢的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)。

3.2 方法的檢出限

本文對空白樣品連續(xù)測定20次，計算出測試值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，然后用3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差來計算檢出限，本文計算出使用ICP-MS測試鎢的方法的檢出限為0.1μg/g。

4 方法的回收率

4.1 樣品處理方式的討論分析

巖石樣品的溶解方式通常為酸溶解和堿溶解，其中堿溶解巖石樣品比較完全，但是堿溶解會引入比較多的基體元素包括鉀元素和鈉元素等，而且堿溶的操作比較復(fù)雜，因此該文使用酸溶的方法。不同的酸溶體系對樣品的溶解程度不相同。可以作為溶解樣品的酸有鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸、王水、磷酸、硫酸等，但是由于磷酸和硫酸的粘度很大，導(dǎo)致樣品溶液進(jìn)入ICP中的霧化器后霧化效率低，如果要采用硫酸和磷酸，需要使用很低的濃度，因此本文排除這兩種酸。該文選用硝酸-氫氟酸-高氯酸的混合酸體系進(jìn)行溶解，然后繼續(xù)用王水繼續(xù)溶解，能夠保證巖石樣品得到充分的分解，保證了測試結(jié)果的回收率和準(zhǔn)確性。

4.2 干擾元素的分析

該文通過實驗得出，將樣品按照標(biāo)準(zhǔn)的處理方法進(jìn)行處理后，樣品中的鐵、鋅、銅、錳、鈦、鈣、鎂等元素對于金屬鎢的測試都影響不明顯，因此本文不需要采用一些金屬掩蔽劑來對這些元素進(jìn)行預(yù)處理。

5 結(jié)語

該文采用電感耦合等離子體-質(zhì)譜法（ICP-MS）測試巖石樣品中的鎢含量，樣品的前處理比較簡單和安全，樣品測試結(jié)果的精確度和準(zhǔn)確度都能夠滿足測試的需求，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD（n=6）小于2.0%，加標(biāo)回收率落在95%～105%的范圍內(nèi)，方法的檢出限為0.1μg/g，也比較低，能夠檢測樣品中鎢含量比較少的樣品。本方法快速、簡便，適合于大批量的樣品的檢測，因此值得推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]李冰，尹明.電感耦合等離子體質(zhì)譜法進(jìn)展[J].巖礦測試，2015，14（4）：254-273.