電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定復(fù)雜銅鎢礦體中的鎘鈷鎵鍺

宋興華

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一二實(shí)驗(yàn)室 江西鷹潭 335001）

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定復(fù)雜銅鎢礦體中的鎘鈷鎵鍺

宋興華

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一二實(shí)驗(yàn)室 江西鷹潭 335001）

1 前言

通過對ICP-MS同時(shí)測定復(fù)雜銅鎢礦體中鎘鈷鎵鍺的樣品溶礦前處理、儀器測試條件優(yōu)化、建立數(shù)學(xué)模型消除質(zhì)譜干擾等方面的實(shí)驗(yàn)研究，取得了以下成果：

建立四酸溶礦ICP-MS同時(shí)測定復(fù)雜銅鎢礦體中的鎘鈷鎵鍺的分析體系，并進(jìn)行了不同溶礦方式及干擾試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明該體系方法對復(fù)雜銅鎢礦體中的鎘鈷鎵鍺分析準(zhǔn)確可靠。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)試劑

硝酸（HNO3）氫氟酸（HF）高氯酸（HCLO4）氬氣（Ar）≥99.99%。

2.2 實(shí)驗(yàn)儀器

電感耦合等離子質(zhì)譜儀（ICP-MS）iCAPTMQcICP-MS賽默飛世爾C；

自動進(jìn)樣器ASX-520型美國CETAC；

控溫電熱板；

密閉溶礦用的坩堝（帶鋼套）。

2.3 實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作

器皿的清洗：聚四氟乙烯坩堝、試管、容量瓶等器皿在實(shí)驗(yàn)前都必須使用1+1的HNO3煮沸1h清洗，然后使用高純?nèi)ルx子水將器皿充分洗凈，烘干后備用。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)侟備液

鎘、鈷、鎵、鍺、鈷、鎵、鍺、鋯、鉬、砷、鈮、鋯、鎳、鈦、鈣、鈉、鐵、錳、磷、鉻、鋅；

標(biāo)準(zhǔn)侟備液均為：ρ（B）=1000μg/mL。

2.4.2 工作液的配置

把以上各元素的標(biāo)準(zhǔn)每級稀釋10倍，逐級稀釋到1μg/mL，介質(zhì)為5%HNO3；

把11ug/mL的標(biāo)準(zhǔn)分為以下4組：

①Ga、Zr、Mo、As、Nb；②SC、Ni、Ti、Ca、Na、Fe；③Mn、P、Co、Ge、Fe、Cr、Ni、Zn；④Co、Fe、Ni、Mn；以上各標(biāo)準(zhǔn)分取 10mL，稀釋到 100mL，介質(zhì)為5%HNO3。

得到各個元素的單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液濃度均為100ng/mL。

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置：

取5個潔凈的100mL容量瓶，加入10mL（1：1）HNO3。取出濃度為p（B）=1μg/mL 的 Cd、Co、Ga、Ge 的標(biāo)準(zhǔn)溶液 依次 放入 0、0.5、2.0、5.0、10mL。次標(biāo)準(zhǔn)溶液系列濃度為含 Cd、Co、Ga、Ge 四種元素 0、5、10、20、50、100ng/mL。

2.5 使用儀器及其主要工作參數(shù)

實(shí)驗(yàn)所用的ICP-MS石賽默飛世爾科技（中國）有限公司生產(chǎn)的i－CAPTMQcICP-MS。其主要工作參數(shù)見表1。

表1

3 酸度對測試結(jié)果的影響

酸度過小，影響到部分元素的精密度，酸度過大，儀器腐蝕嚴(yán)重。酸度過小，低含量Cd精密度不太好。隨著酸度增加穩(wěn)定性逐步提高，增值3%以上無明顯變化。試驗(yàn)選擇5%酸度，離子的活動性更好，不容易水解。

4 鎘鈷鎵鍺的校準(zhǔn)曲線

根據(jù)工作曲線的濃度要求，用標(biāo)準(zhǔn)儲備液稀釋配置成如表2的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

表2 工作曲線濃度表

選擇111Cd、59Co、71Ga、73Ge對鎘鈷鎵鍺進(jìn)行測定，用優(yōu)化過的儀器條件建立所需的分析方法，然后對標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行分析，采集信號強(qiáng)度，以信號強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到的一次線性曲線和回歸方程如圖1～4。

圖1 111Cd校準(zhǔn)曲線

圖2 59Co校準(zhǔn)曲線

由各元素譜線校準(zhǔn)曲線可知111Cd、59Co、71Ga、73Ge四個質(zhì)量數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)R2均為0.9999以上，曲線的相關(guān)性好，而且譜線的靈敏度高，信背比好，背景等效濃度BEC分別是0.038、0.049、0.019/0.022ng/mL。可以滿足該梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液含量范圍的測試。

圖3 71Ga校準(zhǔn)曲線

圖4 73Ge校準(zhǔn)曲線

5 元素測定的干擾及消除

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 不進(jìn)行干擾校正直接測定111Cd得出的Cd濃度

6 樣品測試實(shí)驗(yàn)

6.1 方法準(zhǔn)確度和精密度

對測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)推薦值比較從而對方法的準(zhǔn)確度和精密度進(jìn)行評價(jià)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)見表4。

表4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測試結(jié)果見表5。用本文方法對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定，其結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書上提供的不確定度范圍內(nèi)，說明此方法測定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的值與推進(jìn)至相吻合。

用此方法對同一樣品測定11次，信號強(qiáng)度數(shù)據(jù)如下，計(jì)算得到該方法的精確度見表6。

從表中可以看出，各元素譜線強(qiáng)度計(jì)算得到的精密度都在1%以內(nèi)，精密度良好。

從以上數(shù)據(jù)可以看出，方法準(zhǔn)確度和精密度都比較高，可以滿足分析測試的要求。

6.2 方法準(zhǔn)確度和精密度

用本文方法對樣品進(jìn)行測試，并抽出其中的7個樣品，采用地礦常用的其他方法分析 Cd、Co、Ga、Ge進(jìn)行比對（見表 7）。

表5 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測試結(jié)果

表6 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表7 本法結(jié)果與其它方法結(jié)果數(shù)據(jù)對比表

[1]尹明，李家熙，等，巖石礦物分析.地質(zhì)出版社，2011.

O657.63

A

1004-7344（2016）32-0198-02

2016-10-19

宋興華（1967-），男，實(shí)驗(yàn)助理工程師，本科，主要從事巖石礦物分析測試工作。