孔曉彥, 張國龍
(青海省地質礦產測試應用中心,青海 西寧 810008)
GBZ-Ⅱ型相版測光儀在原子發射光譜測定銀硼錫三元素中的應用研究
孔曉彥, 張國龍
(青海省地質礦產測試應用中心,青海 西寧 810008)
對于地質化探樣品中的銀硼錫三元素的分析主要采用發射光譜法,而青海省地質礦產測試應用中心目前主要用GBZ-Ⅱ型相版測光儀進行譯譜,本文主要介紹了相版測光儀的分析過程以及注意事項,并且分析結果的準確度和精密度良好,可滿足平時大量的樣品分析任務要求。
GBZ-Ⅱ型相版測光儀;發射光譜;銀硼錫
近年來,隨著地質化探樣品開采量的不斷增加,分析任務也在不斷加重,本人所從事的是銀硼錫三元素的分析,目前在效率和質量兩方面的因素的考慮下,原子發射光譜分析法對檢測這三個元素最為適用,其分析特點為粉末固體制樣,可避免溶液制備試樣中的一些缺點,如無易揮發元素損失(如B等)、難溶元素分解不完全(如Sn等)、實際污染(如Ag等)等問題[1],而與之相輔相成的測光環節是整個分析過程中較為重要的一個步驟,熟悉其理論依據并與實際測試工作相結合,找出分析過程中的一些常見問題并加以解決對提高整個分析結果的可靠性和準確性有著關鍵性的作用。
1.1 標準曲線的制作
依次準確稱取合成硅酸鹽標準系列樣品(1-9號)與緩沖劑(三氧化二鋁、焦硫酸鉀、氟化鈉、碳粉、二氧化鍺)在瑪瑙研缽中磨勻平行裝入兩根下電極(孔徑3.8mm、孔深4.0mm、壁厚0.6mm)中,滴加兩滴2%蔗糖乙醇水溶液放入烘箱內烘干,在WP1型一米光柵攝譜儀上重疊攝譜經暗示洗相處理得到譜版晾干,將譜版放到測光儀上夾緊,進入電腦測光軟件選擇新建方法,輸入待測元素和內標的波長以及標準濃度進行測試,對不同分析元素的標準曲線分別加以命名然后存盤。
1.2 樣品分析測試
將待測樣品攝譜后的得到的譜版放到測光儀上進行測定,以測量Ag元素為例,調出對應的Ag元素的標準方法,輸入當前波長,調平相版(注意調平過程中短波和長波處螺桿的調節方向),零點校正,波長校正(通常選標準濃度中間一點),輸入樣品號碼并完成譜帶修正后開始測量,測量過程中掃描波長從短波到長波,即先掃描起始線(Fe線),然后掃描內標線(Ge線),接著掃描過渡線(Fe線),最后掃描分析線(Ag線)的順序電腦依次測量記錄數據并最終經三次擬合得出待測元素結果,用樣品中的自帶標準樣品的值去校準標準曲線以提高測試結果的準確性。
2.1 銀硼錫三元素元素分析線對見表1。

表1 銀硼錫三元素元素分析線對
在測試Ag時選擇了一條波長為326.5554nm的Fe線作為過渡線是因為該元素的內標線和分析線之間間距較遠,會因為相版本身不平和自動調焦上下調整范圍太小引起定位存在偏差問題[2],而B、Sn兩個元素內標線和分析線之間間距相對較近,因此不用設置過渡線。
2.2 測試過程中的注意事項及影響因素討論
(1)標準曲線的建立至關重要,它就如一把“尺子”,想要得到準確測量結果的前提就是這把"尺子"必須精確而且能夠滿足同時對高含量和低含量的測試,所以在建立標準曲線時必須對每一個步驟嚴謹以待。首先由于低含量值的標準點的樣品極易被污染,所以可以考慮對其多置備一份選擇結果相對準確的一個作為標準點;其次在暗室處理相版時黑度要控制在適當范圍內,不可太深也不可太淺;最后對于建立好的標準曲線應該驗證其是否合格,通常采用線性驗證即計算它的相關系數來檢驗,檢驗合格后建立的標準曲線才能使用。
(2)在測試前觀察相版是否洗凈晾干,膠面有無破損以及版面的黑度如何,根據相版版面的黑度深淺去調節零點,一般情況下,如果測試相版版面較制作標準曲線相版版面黑度大,可考慮將零點調至30以下(一般在26~30);反之,將零點調至30到40之間,如此可降低版面黑度不統一帶來的誤差和測試過程中的一些不確定因素(如跑線或者個別樣品分析線不聚焦等),從而提高分析質量。
(3)由于B和Sn元素都處于短波區,二者分析線相對接近,波長270.9770nm的Ge線與B、Sn二元素的分析線都比較均稱,所以可將此譜線同時作為二元素的內標線,當待測樣品所要分析的元素含有B和Sn時可建立一條標準曲線對二元素同時進行測定,如此便可節省大量的時間并且減少兩次分別測量所引進的誤差。
(4)此分析方法采用內標法來消除工作條件的變化對測定結果的影響,它的定量依據為借測量分析線對的強度來進行樣品含量的分析,因此內標元素譜線的黑度掃描至關重要,我們可以從其黑度掃描結果中分析對樣品含量的一些影響因素。首先,如果內標線的黑度值不均勻而且波動范圍比較大,說明在這批樣品中Ge含量不均勻,有可能是緩沖劑中的內標沒有得到充分磨勻,也有可能是在裝樣過程中沒有將樣品和緩沖劑磨勻,還有可能是在攝譜過程中沒有按規定的攝譜條件和時間進行操作,在此情況下測出的樣品含量值會有很大的誤差甚至是錯誤,結果不可信,需要究其原因重新對樣品進行分析測試;其次,在整個批次中所有的元素內標黑度都保持勻稱,但其中有兩個相鄰樣品黑度值很低或某個樣品黑度值異常偏高說明在攝譜時沒有對一個樣品進行重疊攝譜或將兩個樣品進行了重疊攝譜,此時測出該樣品的結果也不可信,需要重新分析或者按其分析線黑度值給出含量范圍。
(5)由于每次的制樣、攝譜和洗相條件(比如樣品本身性質、攝譜時的溫濕度、洗相溫度以及版面黑度的控制等)都很難達到一致,因此在平時的測樣過程中每個批次的樣品中都要自帶至少兩個自控樣和一套標準系列樣品,在掃描完成后用自控樣和標準系列樣品的結果去校正標準曲線,以達到準確的測量結果[3]。對自控樣的要求是選擇和分析樣品同系列(如分析樣品為巖石樣則自控樣也最好選擇巖石樣)并且含量高低也要在分析樣品含量范圍之內,否則容易造成對某一含量段樣品結果的失控而影響測量結果的準確度。
如表2所示,對GSS-8、GSS-17、GSS-20、GSS-23四個標準樣品平行測定12次并計算出準確度與精密度,其準確度高,重現性好,結果滿足測試要求。

表2 測量的準確度和精密度試驗結果
GBZ-Ⅱ型相版測光儀具有計算機自動控制和調焦、并且報告模式能夠與Execel兼容等優點,其測試過程簡便效率高,能夠滿足大量化探樣品分析要求,但是由于樣品物質在放電間隙中的激發過程中所發生的反應是十分復雜的,影響譜線強度的因素也是諸多的,所以在平時的測試工作中要認真嚴謹,不斷總結創新,力求提高測量結果的準確度。
[1] 巖石礦物分析編寫組.巖石礦物分析(第一分冊)[M].北京:地質出版社,2011:442-444.
[2] 武 洋,李 勇,盧安民,等.相版測光儀在測試地球化學多元素樣品中的應用研究[J].化學工程師,2011,187(4):28-30.
[3] 胡 郁,陳思成.GBZ-Ⅱ型自動相版測光儀在發射光譜分析中的應用[J].礦產勘查,2010,01(z1):171-173.
(本文文獻格式:孔曉彥, 張國龍.GBZ-Ⅱ型相版測光儀在原子發射光譜測定銀硼錫三元素中的應用研究[J].山東化工,2017,46(14):74-75.)
Applied Research of Atomic Emission Spectrometry DetermineSilver、Boron and Tin Elements by GBZ-Ⅱ Microphotometer
KongXiaoyan,ZhangGuolong
(Qinghai provincial geological and mineral testing and Application Center,Qinghai Xining 810008,China)
The determination of Silver、Boron and Tin elements in Geochemical samples mainly adopt emission spectrometry, in our testing center , the GBZ-Ⅱ Microphotometer is mainly used, this article mainly introduces analysis procedures and considerations of Microphotometer , the accuracy and precision of results is fine , can satisfy a large number of sample analysis mission requirement.
GBZ-Ⅱ microphotometer; atomic emission spectrum;Silver、Boron and Tin
2017-05-08
孔曉彥(1988—),女,青海西寧人,助理工程師,主要從事光譜分析。
P575
A
1008-021X(2017)14-0074-02