石墨爐原子吸收法測定地質樣品中痕量銀

陳凱

（新疆有色地質勘查局測試中心，新疆 烏魯木齊 830026）

地質樣品中的銀是一種非常貴重的重金屬，長期以來都是我國地質工作人員進行地質勘查及地球探測的重要內容和工作方向，也是地球化學的研究熱點。目前，我國地球化學樣品中痕量銀的測定方法有多種，主要包括有機試劑萃取的火焰原子吸收光譜法、流動注射的火焰原子吸收光譜法、分光光度法等，但是這些方法在一定程度上都存在一些問題，比如基體干擾、靈敏度低以及在測定的時候容易受到周圍環境的污染等。這些方法都有各自的優點，對于石墨爐原子吸收光譜法來說，其能夠有效保證測定的靈敏度，但是由于在體系過程中加入了一些其他物質，導致最終的測定結果出現問題。為了更好地解決這種方法存在的問題，本文將通過數次的實驗，最后決定使用硝酸、高氯酸以及氫氟酸來進行樣品處理，希望能夠保證石墨爐原子吸收光譜法測定銀的靈敏度，以更好地延長石墨管的使用期限，有效降低地質樣品的測試成本，進而找到檢測限低、精準度高、精密度高以及分析速度快的測定地球化學樣品的方法。

1 實驗內容

1.1 實驗儀器與試劑

本次實驗采用HITACHI Z-2010型號的原子吸收分光光度計，電子天平采用奧多利斯科學儀器，京制00000264號。此外，還會用到涂層石墨管、銀空心陰極燈7.5。

實驗試劑：銀標準溶液100.00 μg/mL；鹽酸溶液、氫氟酸、硝酸、磷酸、硫酸；磷酸氫二銨等分析純。

基體改進劑：硫脲（2%）-磷酸氫二銨（2%）溶液。

1.2 試樣前處理

在實驗之前，有效稱取地質樣品0.500 g，將其放置于四氟乙烯坩鍋中，分別往實驗鍋中加入硝酸溶液3 mL、高氯酸溶液1 mL以及氫氟酸溶液10 mL；待中溶液充分混合后，對四氟乙烯坩鍋進行加熱，一直加熱到有白煙出現為止；接著對其進行冷卻處理，待處理完成后加入鹽酸溶液0.5 mL。由于會有一些地質樣品殘留在坩鍋內部，所以應該用空白水對坩鍋內壁進行加熱沖洗，將沖洗液體轉移到試管當中，加水至所需要的刻度，等待一段時間之后，渾濁液體會變為澄清液體，這時才可以對測樣杯進行測定。

1.3 測定中標準曲線的制作

本文實驗中所制作的標準曲線采用的是國家標準規定的標準物質制作曲線，以保證實驗中試樣標準基體與國家標準規定的標準物質基體相一致，有效消除基體的干擾，并且實驗制作的標準曲線具有很好的線性，能夠在一定程度上滿足對地質樣品的測定要求。

2 實驗結果與討論

2.1 實驗基體的改進

從過去對地質樣品中痕量銀的測定方法中可以看出，氯乙酸銨、硝酸鎂、磷酸氫二銨以及甲酸銨等都可以作為銀的基體改進試劑，并且氯乙酸銨是現階段地質工作人員認為比較好的基體之一，但由于價格昂貴，會使實驗成本增加，所以應該選擇價格較低、制備過程簡單的實驗試劑。本次研究采用磷酸氫二銨-硫脲作為基體試劑進行實驗，并且以稀釋過的磷酸作為測定的介質進行測定。在進行了大量的實驗之后，發現實驗結果的精準度非常高，其能夠在一定程度上達到最大吸光值。但是由于基體的質量分數太大，在一定程度上會縮短實驗儀器中石墨管的使用期限，因此應該將本次實驗選定的基體試劑改為硫脲（2%）-磷酸氫二銨（2%）溶液。

2.2 實驗對干燥溫度和時間的選擇

通常情況下，在進行地質樣品實驗測定的過程中，有效選擇干燥溫度的基本原則是“干燥溫度要比溶液自身的沸點高”。本文在進行實驗測定的時候，選擇的介質溶液是稀鹽酸，所以一定要將干燥溫度設定為110℃。通過實驗可以看出，在經過實驗測定之后，干燥的時間大約為9 s，實驗測定的結果比較穩定，沒有出現飛濺情況。所以，最終的干燥時間應該為9 s。

2.3 實驗中樣品的灰化溫度和時間

實驗時，可以對實驗前的試樣進行處理，處理標準參考國家級處理標準，這樣能夠通過改變灰化溫度來對試樣進行測定，通過一系列的測定得出如表1所示的測定結果。

表1 灰化溫度及吸光度

從表1可以看出，在溫度為625℃左右的時候，試樣的吸光度是非常高的，如果溫度繼續升高，吸光度則會出現下降的情況，所以灰化溫度應該穩定在625℃左右。

同樣，如果對灰化時間進行討論，那么經過多次實驗可以看出，灰化時間大概在15 s左右的時候吸光度達到最大。如果灰化時間持續增加，那么試樣的吸光度就開始下降，所以最終的灰化時間應該在15 s左右。

2.4 實驗中原子化溫度和時間

在進行原子化溫度實驗的時候，應該保持實驗過程中原子化溫度變化而其他條件不變，只改變原子化溫度來對樣品進行測定。測定結果如表2所示。

從表2可以看出，實驗過程中原子化溫度處于2 150℃的時候，吸光度能夠達到最大值，呈現出良好性質。如果原子化溫度持續升高，那么吸光度將逐漸變得穩定，但還是會對測定儀器中石墨管的使用期限造成影響，所以應該將原子化溫度設定在2 150℃左右。

另外，在進行實驗的時候，原子化時間也會對測定結果造成影響，因此需要有效改變原子化時間，進行多次測定。多次測定的結果顯示，一般情況下，銀原子化過程需要的時間都是2 s左右，所以原子化時間應該設定為2 s。

表2 原子化溫度及吸光度

2.5 樣品回收率實驗

選取地質樣品中2個相同的樣品，分別采用標準的銀溶液和標準溶液（不加銀）進行回收率實驗。實驗結果如表3所示。

表3 銀回收率實驗

3 總結

本次實驗采用石墨爐原子吸收法測定地質樣品中的痕量銀，有效地彌補了過去傳統測量方法的一些弊端，在一定程度上克服了雙電極發射光譜法、傳統測定法步驟多、測定消耗大量人力和物力等缺點。采用石墨爐原子吸收法測定地質樣品中的痕量銀具有很多優點，比如測定分析實驗樣品的方法簡單、容易操作、測定的數據容易分析等。

本次實驗采用的分析方法和曲線制作方式都能夠滿足國家相應的規定標準，并且偏差較小。

本次實驗過程中采用的實驗方法是采用石墨爐原子吸收法對試樣中的樣品進行分析，這種方法測定的數據具有較好的穩定性，能夠得到期望的結果。

在地質樣品實驗測定的過程中，如果加入一定的磷酸氫二銨試劑作為基體進行測定，則實驗將會得到較好的效果。本次實驗中的液體體系有效克服了硫脲在實驗測定過程中出現堵塞的情況，這樣的實驗基體能夠更好地對內部其他元素進行測定。另外，實驗不需要對其他樣品進行處理，在一定程度上大大簡化了樣品處理步驟，進一步降低了樣品測定成本，能夠為未來的地質樣品測定提供一定的參考和借鑒。

參考文獻：

［1］蘇丹，劉向東，張凱歌.石墨爐原子吸收法測定地質樣品中痕量銀［J］.黃金，2015，36（10）：85-88.

［2］任志堯.應用石墨爐原子吸收法測定地質樣品中痕量銀［J］.四川地質學報，2012，32（s1）：107-108.