淺談喇嘛音烏蘇地區痕量Mo試樣消解方法

王曉霞

摘要：據統計地質測試中樣品預處理所用時間約占整體樣品采集及分析的60%，因此適當的消解預處理方法是測試結果準確與否的重要條件，本文通過試驗對喇嘛音烏蘇地區試樣進行痕量Mo的消解方法比對，最后選定堿熔法或燒結法進行消解測試該地區痕量Mo。

關鍵詞：地質樣品；痕量Mo；消解

鉬是人體構成某些酶必需的微量元素之一，也是工業材料的添加劑，隨著現代工業的發展以及航天特殊材料的需求，作為我國重要金屬資源，在國民經濟發展中起到舉足輕重的作用，Mo資源的開發和再利用工作充滿了機遇和挑戰，這也對地質實驗測試工作提出了更高要求，通常一件試樣分析只需要幾分鐘至幾十分鐘，而分析前的前處理需要幾小時甚至幾十小時[1]，據統計地質測試中樣品預處理所用時間約占整體樣品采集及分析的60%[2]，因此試樣的前處理方法和技術已經引起各研究人員的關注，各種前處理方法和技術成為分析化學研究的重要課題和發展方向之一。

本論文通過應用不同預處理方法對喇嘛音烏蘇地區試樣鉬進行痕量測試，研究該礦種測試鉬時最適合的預處理方法，為今后該礦區或同種礦種試樣鉬分析測試提供理論參考依據。

1. 實驗部分

1.1 儀器和設備

JP-2D型示波極譜儀（成都儀器廠制造）

三電極系統：滴汞電極、鉑電極、飽和甘汞電極

電熱板、馬弗爐、微波熔樣爐

1.2 試劑

硫酸溶液（3.14mol/L）、氯酸鉀溶液（125g/L）

辛可寧溶液稱取0.40g辛可寧置于250ml燒杯中，加入10ml水和5滴（1+1）硫酸，溶解后用水稀釋至100ml，混勻。

苯羥乙酸溶液（即苦杏仁酸100g/L，臨用新配，可適當加熱助溶）

混合底液將苯羥乙酸溶液、氯酸鉀溶液以及辛可寧溶液按體積比（1+12+1）混合，現用現配。

硫酸、鹽酸、硝酸

碳酸鈉、氧化鋅

鉬標準儲備溶液：稱取鉬酸銨0.9206g溶于少量純水中，加少許硫酸，純水稀釋至500mL。此溶液含鉬1mg/mL。

鉬標準溶液：準確吸取鉬標準儲備液適量，純水稀釋至0.04μg/mL。

1.3 消解方法

1.3.1酸溶分解

稱取0.5000g試樣，置于200mL燒杯中，用水潤濕后加入10mL鹽酸，煮沸片刻，再加入5mL硝酸，加熱至試樣分解后，加入5mL（1+1）硫酸，蒸發至冒白煙并冒盡，冷卻，加入10mL沸水，低溫煮沸使鹽類溶解，加入10mL100g/L氫氧化鈉溶液，在低溫電熱板上煮沸1min，使氫氧化鈉凝聚，冷卻至室溫，連同沉淀移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，放置澄清。

1.3.2熔融分解

稱取0.5000g試樣，至鎳坩堝中，加入3g過氧化鈉，攪勻，再覆蓋一層，置于高溫爐中，在700攝氏度熔融10min，取出冷卻，將坩堝置于燒杯中，加30mL熱水及數滴無水乙醇，煮沸逐盡過氧化氫，洗出坩堝，冷卻移入100mL容量瓶中用水稀釋至刻度，混勻。

1.3.3燒結法

稱取0.5000g試樣，置于盛有8g碳酸鈉—氧化鋅混合溶劑的25ml瓷坩堝中，混勻后，在覆蓋2g混合劑，在高溫爐中加熱至300攝氏度，在升至700攝氏度燒結1小時，取出冷卻，倒入250mL燒杯中，并將坩堝放入其中，加約50mL熱水提取，加熱煮沸5～10分鐘，取下冷卻，洗出坩堝，用雙層定性濾紙過濾于100mL容量瓶中，用熱得碳酸鈉溶液洗凈燒杯，并洗殘渣7～8次，用水稀釋至刻度，搖勻[3]。

1.3.4密封微波消解

稱取試樣0.5000g于消解罐中，加入少量水潤濕，硝酸3mL、氫氟酸4mL、鹽酸2mL，蓋上密封碗裝入消解罐中，擰緊蓋子，放入微波消解爐中，按微波消解程序進行消解。冷卻后。在加入高氯酸1mL，置于電熱板上趕酸，蒸發至近干，冷卻，轉移至100mL容量瓶中，用硝酸（1+99）溶液定容，待測[4]。

表1 微波消解程序

[消解步驟＼&壓力/MPa＼&功率/kW＼&時間/min＼&溫度/℃＼&1＼&5.07＼&6＼&6＼&120＼&2＼&8.11＼&6＼&6＼&150＼&3＼&16.2＼&6＼&6＼&200＼&4＼&20.3＼&6＼&8＼&220＼&]

1.4 標準曲線

于一組25mL容量瓶中，分別加入0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、8.00mL、10.00mL鉬標準溶液，加入與試樣量相當的空白試驗溶液，加入1滴甲基橙指示劑，用（1+1）硫酸中和至紅色并過量0.95mL，冷卻至室溫，加入7mL混合底液，用水稀釋至刻度，搖勻，放置30min，配成0.000μg/mL、0.0008μg/mL、0.0016μg/mL、0.0032μg/mL、0.008μg/mL、0.0128μg/mL、0.016μg/mL的鉬標準系列。倒出部分溶液于電解池中，選擇適當的電流分路，于示波極譜儀上，在起始點位約-0.15V測定鉬峰值電流。

1.5 試樣測試

分取10mL清液置于25mL容量瓶中，加入1滴甲基橙指示劑，用（1+1）硫酸中和至紅色并過量0.95mL，冷卻至室溫，加入7mL混合底液，用水稀釋至刻度，搖勻，放置30min，倒出部分溶液于電解池中，選擇適當的電流分路，于示波極譜儀上，在起始點位約-0.15V測定鎢峰值電流。

2. 結果討論

痕量鉬的試樣消解主要是為了使被測鉬轉化為高靈敏度的物質、濃縮痕量的被測組分、提高方法的靈敏度、降低檢出限、去除樣品中的基體和其他干擾物，本文以其為出發點得出以下結論：

2.1 消解方法優缺點

每種試樣分解方法都有其優缺點，試樣污染元素不同選用不同分解方法進，但是大批量試樣不可能做到每個試樣選用一種方法，本文通過實驗總結了各種分解方法的優缺點，對比各方法選取最適合本地區痕量鉬的分解方法。四種分解方法的優缺點（見表2）。

2.2 干擾元素

鉬在—0.15V有穩定鉬峰值電流，但是在預處理中還會有個別元素或物質會對其結果造成一定的影響，酸溶法和微波分解殘渣中如果含有大量鉛、鐵、釩或鎢酸時會帶下少量鉬；熔融法硅酸和鉛則分別成硅酸鈉和鉛酸進入溶液，可加入過量硫酸并加熱蒸發至冒濃煙后沉淀出去；燒結法鉛、鉍、錳、鐵、銅等元素則成碳酸鹽或氫氧化物留在沉淀中，大部分硅成硅酸鋅狀態于沉淀中，污染元素較少。 從其干擾元素來看，顯然燒結法所帶進去的干擾元素較少，并且其在分解試樣過程中也不帶走鉬。

2.3 精密度試驗

本實驗選取喇嘛音烏蘇地區不同含量的4件樣品進行精密度測試，其中HL2014—52試樣中鐵和釩較高，HL2014—495二氧化硅較高，HL2014—185和HL2014—764無異常污染元素，實驗結果（見表3）。

通過實驗發現：（1） 高鐵釩的試樣酸溶法和微波法測量平均值較低，且精密度較差，說明酸溶法和微波法不適合高釩鐵試樣溶解測痕量鉬；（2） 高二氧化硅試樣酸溶法和微波法測量平均值也較低、精密度較差，而熔融法測量平均值較低（在測量誤差范圍內），精密度較好，說明高二氧化硅試樣酸溶法和微波法分解也不理想，熔融法相對會使測量結果偏低；（3） 對于無異常污染元素四種分解方法都較為理想，但鉬含量高時微波因其加酸量較少檢測結果偏低。

3. 結論

通過對該地區的巖石特征了解，發現有部分試樣含有高異常的鐵、釩、二氧化硅，其對測試鉬有一定的影響，酸溶法和微波法會使測量的鉬結果偏低，精密度也較差，故不建議使用；而熔融法只對高二氧化硅試樣檢測結果偏低，但其精密度較好，并且檢測結果也在誤差范圍內，故熔融法是該地區痕量鉬檢測分解試樣的方法之一，在四種分析方法中燒結法分析結果最為理想，但是通過優缺點的比較，其分解試樣過程較長，檢測試樣量較少時實驗室可優先選取其為預處理方案。

參考文獻：

[1] Kamalakkannan R， Zettel V， Goubatchev A， et al. Chemical （polycyclic aromatic hydrocarbon and heavy metal） levels in contaminated stormwater and sediments from a motorway dry detention pond drainage system.[J]. Journal of Environmental Monitoring， 2004， 6（3）：175—81.

[2] Diegor W， Longerich H， Abrajano T， et al. Applicability of a high pressure digestion technique to the analysis of sediment and soil samples by inductively coupled plasma—mass spectrometry[J]. Analytica Chimica Acta， 2001， 431（2）：195—207.Falciani R， Novaro E， Marchesini M， et al. Multi—element analysis

[3] 巖石礦物分析地址出版社.

[4] 謝慶劍.微波消解—石墨爐原子吸收光譜法測定土壤中鉬 [J].理化檢測，2013，49（7）：878-879.