微波溶樣發射光譜法測定巖石樣品中的痕量金

王云玲，盧 兵，盧安民

（遼陽市武警黃金四支隊 化驗室，遼寧 遼陽 111000）

隨著化學分析儀器的進一步發展，微波儀器已成為用于研究化學反應動力學和機理的重要新手段。微波消解使樣品準備比常規方法所用試劑更少、更快、更安全，已得到了廣泛的應用。微波能明顯促進酸混合物加熱消化過程，減少酸的不純對檢測的干擾[1]。筆者結合微波消解技術采用二米光柵攝譜儀，對國家一級標準物質進行測定，精密度和準確度較好，能夠滿足巖石樣品中痕量金的測定要求[2]。

1 實驗部分

1.1 主要儀器

WP-075型兩米平面光柵射譜儀（北京地質儀器廠）；MSP-100D型微波消解系統（北京雷明科技有限公司）；WPF-2交流電弧發生器（北京地質儀器廠）；WCD型測微光度計（北京地質儀器廠）；震蕩機（自制）。

1.2 儀器工作條件

射譜儀：中心波長300nm，中間光欄2.2mm，狹縫寬度1μm，狹縫高度1mm；激發條件：電流11A，曝光時間20s；測光條件：在狹縫寬度11μm、高11mm、P標尺條件下測出譜線黑度；微波消解樣品的工作條件：以50%王水消解樣品，采用梯度升壓方式進行微波加熱，分別在一檔0.5MPa加熱1min,二檔0.1MPa下加熱2min，三檔1.5MPa加熱3min，可使樣品完全消解。

1.3 試劑

HCl（A.R.）；HNO3（A.R.）；分別為 500、10 和1μg·mL-1的金標準溶液各一瓶（500mL）；氟化氫銨（A.R.固體）；碳粉（S.P.）。

1.4 樣品的測定方法

稱取已研磨均勻的樣品10g于坩堝中，放入馬弗爐中，在650℃的溫度下恒溫2h，冷卻后移入聚四氟乙烯消化罐內，加入30mL新配制的1∶1王水和1g固體氟化氫銨，搖勻后按微波消解系統操作規程，采用梯度升壓的方法進行微波加熱，分別在0.5MPa加熱2min，0.8和1.0MPa壓力下各加熱3 min，使樣品消解完全。樣品冷卻至室溫，再加水稀釋至100mL后投入已處理好的泡塑，加蓋密封后放在震蕩機上震蕩50min。取出泡塑洗凈，用濾紙條包好后放入坩堝中，在馬弗爐中逐漸升溫至600℃恒溫30min，取出冷卻，加入緩沖劑碳粉，用玻璃棒攪勻后全部裝入一支電極，進行光譜測定。進入微量金結果報出計算機應用軟件界面，輸入相關數據，標準曲線和樣品測試結果自動生成，然后儲存并打印出樣品測試結果。

2 結果與討論

2.1 微波消解液的選擇

采用微波消解技術可以縮短溶樣時間，減少環境污染。經過條件優化實驗[3]，選擇1∶1王水30mL,采用梯度升壓方式按0.5MPa壓力下加熱2min，0.8和1.0MPa壓力下加熱3min進行微波消解，獲得了滿意的溶解效果。

2.2 泡塑載體的選擇和預處理

首先，從泡塑物理性質方面，要選擇比重小、擴張強度大、撕裂強度大、永久變形小的泡塑作為吸附痕量金的載體；其次，在大批量購買泡塑前，應選取幾種泡塑樣品做灼燒殘渣實驗，選擇灰份最小的泡塑作為吸附金的載體。最后，泡塑放入蒸餾水中，煮沸1h，去除雜質碎屑，減小泡塑的表面張力，使泡塑更容易與溶液接觸，增加吸附率。

2.3 王水介質對泡塑吸附率的影響

稱取標準物質GBW072445份，按1.4實驗方法操作，實驗結果見表1。

表1 酸度對泡塑吸附率的影響Tab.1 Effect of acid on PUFP adsorbed rate

表1實驗結果表明，隨著介質酸度的增加，回收率會呈現拋物線變化，這說明過低或過高的酸度會對泡塑吸附率產生影響。酸度應控制在5%～40%內，王水濃度＜5%時，一方面會影響金絡陰離子的穩定性，另一方面又會導致玻璃器皿對金絡陰離子的吸附，使測量結果偏低；當酸度＞40%時，由于王水的強腐蝕性，使泡塑出現收縮現象，吸附率降低。因此，最佳吸附酸度為10%，此時泡塑對金的吸附率可達95%以上。

2.4 振蕩吸附時間對泡塑吸附率的影響

稱取標準物質GBW072455份，按1.4實驗方法操作，實驗結果見表2。

表2 振蕩吸附時間對泡塑吸附率的影響Tab.2 Effect of time on PUFP adsorbed rate

表2實驗結果表明，隨著振蕩吸附時間的延長，吸光度值會呈上升趨勢，泡塑吸附率由低到動態飽和，繼續增加振蕩吸附時間，只能降低工作效率，因此，本實驗選擇振蕩吸附時間為50min。

2.5 溫度對泡塑吸附率的影響

溫度對泡塑吸附影響很大，以16～24℃最為理想，當溫度超過35℃時，吸附率明顯下降，且重現性變得很差，因此，操作必須在低于35℃的條件下進行。

2.6 方法的回收率

移取金的標準工作液0.25、0.5、…、15mL于消化罐內，按1.4方法進行測定。試驗結果，金在1.0～150×10-9范圍內呈線性關系，檢出限0.3×10-9，相對標準偏差RSD為4.0%。

按試驗方法對樣品進行分析并加入一定量的金標準溶液進行回收試驗，測定結果見表3。

表3 巖石樣品中的金加標回收率Tab.3 Recycle rate of the method Au

2.7 精密度

為了驗證測定方法的精密度，分別采用巖石樣品及國家標準物質進行測定，計算其相對標準偏差，結果見表4。

表4 方法的精密度Tab.4 Precision test of the method Au

2.8 檢出限

按本方法測定條件對空白樣品平行測定12次計算其平均值，再加上其3倍標準偏差即為金的檢出限。測定結果為ω（Au）=0.30×10-9。

表5 方法的檢出限Tab.5 The detection limit of the method Au

2.9 樣品分析

按1.4試驗方法測定國家一級標準物質中痕量金，結果見表6。可以看出該方法能滿足檢測的需求。

表6 分析結果對照Tab.6 Contrast result ω（Au）/10-9

3 結論

相對于傳統的溶樣方法微波溶樣具有更大的優勢，微波直接向樣品釋放能量,避免了傳統方式中能量的損失，樣品分解進行得更精確和徹底。用微波溶樣結合發射光譜法測定巖石樣品中的痕量金，由測定結果可以看出：該測定方法的靈敏度高、準確度好，能夠滿足地質礦產實驗室測試質量管理規范的要求。

［1］北京礦冶研究總院.礦石及有色金屬分析手冊［M］.北京：冶金工業出版社，1990.

［2］地質礦產實驗室測試質量管理規范（DZ/T0130-2006）.

［3］鄔春華，呂元琦，袁倬斌.微波消解原子熒光光譜法測定生物樣品中砷汞［J］.理化檢驗 - 化學分冊，2006，42（1）.