氫化物發生ICP—OES測定化探樣品中痕量砷銻鉍

王春林

摘 要：研究了氫化物發生ICP-OES法同時測定化探樣品中痕量As、Sb 和Bi，擬定了分析方法。用本法對8個水系沉積物標樣進行分析，結果與推薦值一致。方法的檢出限為（ug/g）：，As：0.07 Sb：0.03 Bi：0.07

關鍵詞：氫化物，ICP-OES，化探，砷銻鉍

電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-OES）具有靈敏度高、分析速度快、穩定性好及多元素同時測定等優點，因此現在廣泛用于化探樣品中微量元素的測定。ICP-OES結合氫化物發生技術能極大地改善AS、Sb、Bi檢出限[1-4]，一般都可以降低一到兩[5] 個數量級，同時在進樣的過程中去除絕大多數不能形成氫化物的元素，減少了光譜干擾，提高測試的準確性。本文采用氫化物發生ICP-OES法對化探樣品中痕量As、Sb 和Bi 的測定進行了研究，對影響氫化物發生ICP-OES 測定As、Sb、Bi分析信號的主要因素如產生氫化物的介質酸度、待測元素形態、預還原劑的加入量、等離子體的工作功率、共存元素的干擾等方面進行了試驗，選定了反應產生氫化物及儀器工作的最佳條件。采用王水處理樣品，在選定條件下對國家一級水系沉積物標準物質進行分析，結果與標準值吻合較好。本法的檢出限為（ug/g），As 0.07，Sb 0.03，Bi 0.07。滿足化探樣品檢出限的要求。

1、實驗部分

1.1儀器

5300DV 電感耦合等離子體發射光譜儀（美國 PE公司）；氫化物發生器。

1.2標準溶液及試劑

砷銻鉍標準溶液 1000mg/L（國家標準物質中心），工作標準溶液：用上述標準溶液逐級稀釋，濃度分別為0μg/L、2μg/L、4μg/L、8μg/L、16μg/L。鹽酸、硝酸 均為分析純；0.5%硼氫化鉀溶液：稱取0.05g氫氧化鈉于100mL聚丙烯塑料瓶中，加入去離子水溶解氫氧化鈉，然后稱取0.5g硼氫化鉀加入上述溶液中，用去離子水稀釋至100毫升，該溶液現用現配；預還原劑：5%碘化鉀+5%抗壞血酸，現用現配。

1.3樣品處理

稱取樣品O.250g于25ml比色管中，加入10mL1+1王水[6] ，該王水現用現配。將比色管放到沸水浴中，反應1小時，期間搖晃幾次。定容搖勻。放置過夜，取10ml上層清液到20ml比色管中，加入5ml5%KI+5%抗壞血酸預還原劑及1ml鹽酸，用去離子水定容到20ml，搖勻，為保證預反應完全，樣品需放置30分鐘以上。

2結果及討論

2.1酸度的影響

測定As、Sb、Bi以鹽酸為介質最佳，因此本法采用鹽酸作為介質。對試液酸度的影響進行了考察，當鹽酸濃度為10%-20%測定結果保持穩定。故本法選擇10%鹽酸濃度為分析酸度。

2.2 硼氫化鉀濃度的影響

硼氫化鉀在氫化物反應中作為一種強還原劑，當濃度過低時，會使還原反應不徹底：而當濃度過高時，硼氫化鉀將共存金屬離子還原成金屬沉淀析出，且產生大量的氫氣，造成等離子體的不穩定，進而影響結果的穩定性。試驗結果：當硼氫化鉀濃度為0.5%時，信號強度穩定，信噪比最佳，標樣測試結果與推薦值相吻合。

2.3 預還原劑用量

氫化物發生還原反應的效率依賴于被分析物的價態，通常反應的進行是在較低的價態。為了確保分析物是在較低的價態，在與硼氫化鉀反應之前需要向試液加入預還原劑。本文對預還原劑加入量對待測元素的影響進行了一系列的實驗，結果表明：當預還原劑加入5-10ml時，信號強度基本保持不變，因而本法選擇加入預還原劑5ml。

2.4 RF線圈功率

RF線圈的作用是提供維持等離子體和元素激發的能量，所有的譜線強度都有隨功率增加而增強的傾向，但隨著功率的增加，光譜的背景強度也隨之增強，信噪比變差，檢出限反而不能降低。RF線圈功率選擇的條件是最佳信噪比，因此本方法選擇1400W。

2.5 共存元素的干擾

在氫化物發生電感耦合等離子體方法中共存元素的干擾，有過渡元素對氫化物的生成存在的液相干擾和可形成氫化物元素之間在傳輸及原子化過程中產生的氣相干擾。其中以氣相干擾為主。在氫化物的干擾中，干擾往往決定于干擾元素的絕對量。張卓勇等[7] 干擾及其機理作了詳細的研究。考慮到化探樣品中一般Ca、Mg、Fe等含量較高，本文考察了Ca、Mg、Fe、Al、Ti、Cu、Pb、Zn七種共存元素的干擾，在下列范圍內，上述元素不干擾As、Sb、Bi的測定：Ca 10mg/ml，Mg、Fe、Al 5mg/ml，Ti 0.5mg/ml，Cu、Pb、Zn 0.1mg/ml。當樣品上述元素超過允許量時，可采取稀釋辦法保證測試的準確性。

2.6 檢出限和精密度

將空白溶液和5ug/L的砷銻鉍標準溶液連續測定11次，儀器按照標準偏差的3倍自動計算檢出限（ug/g），As 0.07，Sb 0.03，Bi 0.07。相對標準偏差分別為：As 0.38%、Sb 2.07%、Bi 1.03%。

2.7 分析結果對照

按照樣品分析手續，對8個國家一級水系沉積物標準物質進行分析，結果見下表：

3、結論

本文采用王水硝解樣品，能有效防止樣品在前處理過程中砷銻鉍的揮發損失。氫化物發生ICP-OES同時測定化探樣品中砷銻鉍，具有靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬及三種元素同時檢測等優點，對于化探樣品量大、數據測試要求高的特點，該方法非常適合。

參考文獻：

[1] 吳列平，袁云暉 巖礦測試，1998，18（3）：220

[2] Walters P E and Banardt C A.Spect roch im.A cta[J ]，1988，43B：325.

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[4] M urilloM，M ermet J M.Spect roch im.A cta[J ]，1989，44B：359.

[5] 王 芳，萬家亮，盧漢兵，陳 雋 分析科學學報 2000，16（3）：192-195

[6] 尹明，李家熙 巖石礦物分析，第四版第四分冊，2011：841

[7] 張卓勇，曾憲津，黃本立 光譜學與光譜分析，1991，11（2）：68

（作者單位：通標標準技術服務（天津）有限公司）