關(guān)于ICP—MS在巖石樣品鎢元素測試的應(yīng)用分析

唐少帥+林樂

摘要：利用ICP-MS測試巖石礦物中的金屬鎢元素的含量，具有低背景、低氧化物干擾、樣品制備簡單、高效率等優(yōu)點(diǎn)。近年來，該項(xiàng)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0.1 μg/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

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷推進(jìn)與發(fā)展，目前我國很多領(lǐng)域中都會應(yīng)用到金屬鎢，正是由于鎢的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，同時(shí)也給金屬鎢的測定帶來了新的要求，對于鎢的測定工作越發(fā)變得重要起來。極譜法與容量法以及比色法在鎢的測定過程中非常普遍，同時(shí)也能得到很好的測定結(jié)果，達(dá)到了很好的準(zhǔn)確度，精密度也很高。但是存在的弊端卻是，需要付出很大的工作強(qiáng)度，人力物力需求較大。ICP-MS對于地質(zhì)樣品金屬鎢的測定而言不僅檢出限非常低，而且還有非常好的重現(xiàn)性，并且可以對多種元素進(jìn)行同時(shí)測定，對基體沒有較大的影響，大大減輕了對地質(zhì)樣品測定的工作壓力，具有操作簡單等特點(diǎn)。所以在相當(dāng)多的領(lǐng)域中都得到了廣泛的使用尤其是在地質(zhì)以及冶金方面應(yīng)用比較突出。對于巖石礦物而言，在自然領(lǐng)域中種類非常多樣，同時(shí)在結(jié)構(gòu)上也非常復(fù)雜，正是由于巖石的這些特征的存在，對其進(jìn)行檢測時(shí)的難度就會更大。文章筆者利用酸溶的手段來處理所要檢測的樣品，接著利用ICP-MS對處理后的樣品進(jìn)行測定，取得了很好的效果，現(xiàn)分述如下，希望對此方面的研究有所裨益。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器

1.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器。美國thermo的poems 3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：1.2 kW；等離子體的流速：18 L/min；輔助氣的流速：1.8 L/min；霧化氣的流速：0.8 L/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。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑。實(shí)驗(yàn)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。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品制備過程。巖石樣品的獲取采用等量天平進(jìn)行稱取，樣品為0.1g，樣品稱取合格后，利用聚四氟乙烯坩堝進(jìn)行盛取，在樣品中計(jì)入高純度水濕潤樣品，接著將氫氟酸（5 mL）與硝酸（5 mL）以及高氯酸（1 mL）按照先后順序依次加入，利用電熱板對坩堝進(jìn)行加熱，加熱過程同時(shí)觀察，待坩堝內(nèi)白煙都已冒干凈以后，此時(shí)將王水溶液（5 mL）加入其中進(jìn)行續(xù)溶。然后將這些溶解充分的樣品，進(jìn)行轉(zhuǎn)移，倒置于容量瓶（50ml）中，對于樣品的定容，采用超純水進(jìn)行充分搖勻，最后方可進(jìn)行檢測，與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)與空白試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。

1.2.2 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、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL、0.5 μg/mL、1 μg/mL、5 μg/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。

2 結(jié)果和討論

2.1 方法的精密度和檢出限

2.1.1 方法的精密度。文中試樣精密度的分析，共將5批樣品進(jìn)行選取檢測，并且對這5批樣品的處理以及測試都達(dá)到了6次以上。然后才對這些樣品進(jìn)行計(jì)算，獲得ICP-MS在巖石樣品鎢元素測試的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2.2 方法的回收率。本文以加標(biāo)回收率來判斷方法的回收率是否滿足要求。通過向同一批樣品中依次添加不同質(zhì)量的鎢，然后按照上述的方法進(jìn)行處理與測試，然后按照以下公式對測試結(jié)果進(jìn)行處理。當(dāng)加標(biāo)回收率落在95%～105%的范圍內(nèi)，則方法的回收率滿足需求。 加標(biāo)回收率=（加標(biāo)樣品的測定總值-樣品的測定值）/加標(biāo)量。

2.3 樣品處理方式的討論分析。對于樣品的處理，一般都是采用堿溶解以及酸溶解等手段來對巖石樣品進(jìn)行處理，在這兩類處理方式中，溶解比較好的當(dāng)屬堿溶解方式，但是該處理方法存在的問題是，在對樣品進(jìn)行溶解的過程中，會有很多如鈉元素以及鉀元素等基體元素的出現(xiàn)，影響檢測結(jié)果。所以文章實(shí)驗(yàn)過程采用酸溶方式進(jìn)行樣品處理。由于酸溶體系存在很大差別，因此溶解程度上也存在很大不同。進(jìn)行酸溶的樣品選擇通常包括硫酸與硝酸，鹽酸與王水等很多品種，這些樣品中粘度較高的當(dāng)屬硫酸與磷酸，如果采用此兩種酸溶方式，就會給ICP檢測過程中的霧化形式造成有一定的影響，導(dǎo)致霧化程度低，最終影響檢測結(jié)果。但是倘若只有這兩種方式可供選擇，這就需要是其濃度大大降低，方能使用。所以文中未將這兩種方式納入其中。本次試驗(yàn)樣品處理的溶劑方式選用混合酸溶體系，具體為硝酸-氫氟酸-高氯酸。溶解以后，再選擇王水進(jìn)行續(xù)溶，確保了被檢測樣品的完全溶解，獲得很高的檢測結(jié)果，準(zhǔn)確性以及精確度很高。

結(jié)語 ：在對地質(zhì)樣品進(jìn)行測定時(shí)，選用ICP-MS來進(jìn)行測定，全稱為電感耦合等離子體-質(zhì)譜法。在進(jìn)行樣品中鎢含量進(jìn)行測定過程中，不僅可以快速的進(jìn)行樣品的預(yù)處理，而且方法簡單可靠。通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該方法檢測結(jié)果不僅得到了很好的準(zhǔn)確度，而且精密度也很高，完全符合測試要求。相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為RSD（n=6），在2.0%范圍以內(nèi)，達(dá)到了95%～105%的加標(biāo)回收率。基于以上所有的分析顯示，ICP-MS在巖石樣品鎢元素測試的應(yīng)用中，不僅方法簡單，而且樣品預(yù)處理也簡便，檢出限很低，檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠，對于地質(zhì)樣品中含量很低的鎢元素也可以進(jìn)行檢測，快速得出結(jié)果，所以對于大批量地質(zhì)樣品的檢測都可以選用該方法來進(jìn)行，推廣意義重大。

參考文獻(xiàn)

[1] 王蕾，何紅蓼，李冰.堿熔沉淀ICP-MS法測定地質(zhì)樣品中的多元素[J].巖礦測試，2013，22（2）：86-92.

[2] 胡凈宇，王海舟.ICP-MS在冶金分析中的應(yīng)用進(jìn)展[J].冶金分析，2011，21（6）： 27-32.