液體緩沖劑-交流電弧直讀發(fā)射光譜法測(cè)定化探樣品中鉛錫銀

馬曉慧

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地勘局測(cè)試中心 烏魯木齊 830026）

鉛、錫、銀是地球化學(xué)勘查中非常重要的元素，在多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查和1∶5萬(wàn)地球化學(xué)普查項(xiàng)目中都包含這些微量元素。在化探的配套分析中鉛、錫、銀常用電弧發(fā)射光譜法進(jìn)行分析。CCD-1型電弧直讀發(fā)射光譜儀采用CCD接受光信號(hào)，可接收82nm波長(zhǎng)單位的光譜信息，靈敏度較高，消除了相板乳劑特性曲線的影響，分析結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度都有很大提高。采用固體進(jìn)樣的方式，具有分析效率高、分析成本低、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。采用熱蒸發(fā)與ICP-OES聯(lián)用［1］以及激光剝蝕與ICP-OES聯(lián)用［2］，都為近期報(bào)道的實(shí)現(xiàn)直接固體進(jìn)樣的分析技術(shù)，而電弧直讀發(fā)射光譜法為典型的固體進(jìn)樣分析方法。通過(guò)固體緩沖劑發(fā)射光譜法測(cè)定鉛、錫、銀可以提高測(cè)試的準(zhǔn)確度，但操作比較繁瑣、效率較低且銀容易沾污，而采用液體緩沖劑發(fā)射光譜法，將樣品直接裝入電極，滴加緩沖液，烘干，射譜即可。此法具有簡(jiǎn)便、快速等優(yōu)點(diǎn)。本文在參考文獻(xiàn)［3］的基礎(chǔ)上，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)選擇了氯化鉀、硝酸鉀、硅酸鈉的混合溶液為液體緩沖液。在弧燒時(shí)，此液體緩沖液能有效地抑制基體元素的干擾，提高了線背比，液體緩沖劑加入了硅酸鈉后，使弧焰更加穩(wěn)定，極大地改善了測(cè)定方法的精密度和靈敏度，因此也降低了被測(cè)元素的檢出限。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及工作條件

⑴101A-1E電熱鼓風(fēng)干燥箱；

⑵XZJ-54振動(dòng)攪拌儀；

⑶電子天平；

⑷光譜純石墨電極。上電極：Φ4mm，長(zhǎng)10mm,下電極：細(xì)頸杯狀，Φ4mm孔深5mm，壁厚1.0mm細(xì)頸Φ2.6mm，頸長(zhǎng)4mm，距離杯口4mm處打孔。

⑸攝譜儀工作條件見(jiàn)表1。

表1 攝譜儀工作條件

1.2 緩沖液制備

將配置緩沖劑的化合物氯化鉀、硝酸鉀和硅酸鈉分別制成20%、20%與5%的溶液，將溶液按如下體積比：20%氯化鉀∶20%硝酸鉀∶5%硅酸鈉=1∶1∶1于1000mL燒杯中混勻，置于塑料瓶中，備用。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)系列繪制

采用國(guó)家一級(jí)合成硅酸鹽光譜分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBU07701-GBW07709與樣品相同條件射譜，建立本方法的標(biāo)準(zhǔn)系列。

1.4 試驗(yàn)方法

將試樣裝入下電極，并在玻璃板上壓緊，磨平，滴加2滴液體緩沖液，置于烘箱于65℃烘干1h后按工作條件攝譜分析。

2 結(jié)果及討論

2.1 緩沖劑的選擇

礦物、巖石和其他樣品在炭弧中具有一種復(fù)雜的高溫化學(xué)反應(yīng)。有時(shí)在某些樣品中會(huì)產(chǎn)生大量的氣體和金屬熔珠。因而產(chǎn)生了樣品從孔穴中或噴濺噴跳現(xiàn)象，給分析帶來(lái)很大的誤差。為了減少試樣成分對(duì)弧焰溫度的影響，穩(wěn)定溫度，在試樣中加入緩沖劑，利用試樣與緩沖劑發(fā)生鹵化反應(yīng)、硫化反應(yīng)來(lái)抵償試樣組成變化的影響。

常用液體緩沖劑有氟化物和氧化物的液體緩沖劑，多硫化合物、多碘化合物液體緩沖劑和鋰、鈉、鉀的鹽類液體緩沖劑溶液。故本文在對(duì)三種液體緩沖劑反復(fù)對(duì)比試驗(yàn)，加入鋰、鈉、鉀的鹽類液體緩沖劑溶液，利用鋰、鈉、鉀的鹽類可促進(jìn)各元素間的分餾效應(yīng)，有效抑制基體組分對(duì)測(cè)定的影響。選取氯化鉀、硝酸鉀為緩沖劑，并在此基礎(chǔ)上加入硅酸鈉，加入硅酸鈉可防止樣品噴濺，并抑制譜帶的背景，穩(wěn)定弧焰的溫度。

2.2 方法檢出限

將基物按照上述試樣制備方法處理，并平行測(cè)定12次，以測(cè)定結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算得到方法的檢出限，鉛、錫、銀的檢出限能夠滿足DZ/T0011-2015《地球化學(xué)普查規(guī)范》（1∶5萬(wàn)）要求。鉛、錫、銀對(duì)應(yīng)的分析線、內(nèi)標(biāo)線、相關(guān)系數(shù)、檢出限見(jiàn)表2。

表2 方法檢出限

2.3 方法精密度和準(zhǔn)確度

選取了水系沉積物、土壤、巖石6個(gè)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行12次平行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 方法精密度和準(zhǔn)確度

由表3數(shù)據(jù)可知，所測(cè)元素鉛錫銀的相對(duì)誤差都小于允差值，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）介于2.84～8.81%之間，能夠滿足DZ/T0011-2015（地球化學(xué)普查規(guī)范）（1∶5萬(wàn)）的要求。

3 結(jié)論

在地質(zhì)樣品測(cè)試過(guò)程中，液體緩沖劑具有良好的應(yīng)用價(jià)值，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便且能夠保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，按照本方法對(duì)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，液體緩沖劑氯化鉀、硝酸鉀、硅酸鈉的有效使用，改善了試樣在射譜時(shí)弧焰出現(xiàn)鼓泡和噴濺行為，在一定程度上促進(jìn)了試樣的蒸發(fā)行為。準(zhǔn)確度和檢出限均能滿足1∶5萬(wàn)地球化學(xué)普查規(guī)范要求。