ICP-OES測定地質樣品中的銣

肖敦賢，黃朝文

（湖南省湘南地質勘察院實驗測試分院，湖南 郴州 423000）

我國有豐富的銣資源，其儲量名列前茅，且類型齊全，分布全國。我國銣資源主要賦存于鋰云母和鹽湖鹵水中。地質實驗測試采用的原子吸收法（AAS）測定銣，線性范圍較窄，經常需對樣品進行稀釋，并且必須加入消電離劑硫酸鉀。為了使分析測試更加快捷高效，采用了電感耦合等離子體發射光譜法（ICPOES）來測定樣品中銣。

本文對地質樣品中銣的分析測試進行了研究，采用混合酸（硝酸+鹽酸+氫氟酸=1+3+3）及硫酸溶礦，鹽酸加熱提取，利用ICP-OES測定地質樣品中銣，獲得了準確、可靠的結果。分析過程更加快捷高效[1]。

1 實驗部分

1.1 儀器及工作參數

（1）儀器：美國PE公司Optima 8000等離子體發射光譜儀。

（2）工作參數：等離子體氣流量12升/分鐘；輔助氣流量0.30升/分鐘；霧化氣流量0.55升/分鐘；射頻功率1300 W；泵進樣量1.4毫升/分鐘；進樣延遲時間30秒；觀測距離15.0；觀測方式：徑向。高純氬氣99.99%。

1.2 主要試劑

（1）實驗試劑：鹽酸（HCl）（AR）、硝酸（HNO3）(AR)、氫氟酸（HF）(AR)、硫酸（H2SO4）(AR)、二次蒸餾水。

（2）標準樣品：國家標準物質GBW07155、GBW07154、GBW07153、GBW07152。

（3）標準溶液：銣標準溶液(1000ug/ml)（國家有色金屬及電子材料分析測試中心）。

1.3 實驗方法

1.3.1配制混合酸、（1+1硫酸）

將硝酸、鹽酸、氫氟酸按體積比1:3:3配制，貯于塑料瓶中，備用。

流水冷卻，將1000ml硫酸慢慢倒入1000ml水中，貯于玻璃瓶中，備用。

1.3.2樣品前處理

準確稱取0.1000克樣品于塑料王坩堝中，加入混合酸15ml（硝酸+鹽酸+氫氟酸=1+3+3），（1+1）硫酸2ml，置于300℃電熱板加熱至硫酸煙冒盡，取下冷卻后加入2ml鹽酸，15ml水，加熱溶解鹽類。冷卻后定容至100ml。靜置澄清后測定[2]。

1.3.3配制標準溶液系列

準確吸取銣標準溶液(1000ug/ml)20ml于預先加有4毫升鹽酸的200ml容量瓶中，用二次蒸餾水定容，作為標準曲線的標準母液，其濃度為100微克/ml。準確分取標準母液0.00、1.00、2.00、5.00、10.00ml于預先加有2ml鹽酸的100ml容量瓶中，用二次蒸餾水定容至100ml，作為銣標準系列。其濃度分別為0.00、1.00、2.00、5.00、10.00微克/ml。

1.3.4分析方法的建立

本分析方法選擇了Rb780.023、Rb794.760、Rb420.185三條銣元素的特征譜線分別進行了實驗研究，經綜合分析，Rb780.023在780.023±0.5范圍內沒有其他元素的特征譜線，無干擾，靈敏度較高。所以最終選定Rb780.023作為分析波長。但我們發現在Rb780.023左邊779.863nm的地方有非元素特征譜線的干擾，為消除干擾，對Rb780.023進行了背景校正。見表1。

表1 分析物波長及背景校正

2 結果與討論

2.1 標準曲線及線性范圍

Rb標準系列0.00、1.00、2.00、5.00、10.00微克/ml的標準曲線如圖1，R2=0.9999。當標準系列再增加一個100.00微克/ml的標準點時，標準曲線如圖2，R2=1。可見ICP-OES測定Rb的線性范圍較廣，在測定高含量（小于10%）Rb樣品時無需稀釋。

圖1 ICP-OES測定Rb的線性范圍

圖2 ICP-OES測定Rb的標準曲線

2.2 檢出限

保持儀器工作參數不變，調整進樣延遲時間為40秒，重復測定樣品空白溶液12次，測定濃度分別為0.009，0.013，0.009，0.003，0.008，0.011，0.007，0.019，0.008，0.017，0.005，0.002。按3倍標準偏差計算得出方法檢出限濃度為0.015mg/L。按樣重0.1000g,定容100ml計算方法檢出限為15.4mg/kg。

2.3 準確度實驗

保持儀器工作參數不變，分析方法的準確度按照巖石礦物樣品化學成分分析質量管理要求進行實驗，分別對國家標準物質樣品GBW07155、GBW07154、GBW07153、GBW07152進行測定，詳細測定數據見表2。

表2 準確度實驗數據

其中：RE=(X-XT)/ XT×100%
YB=(14.37 XT-0.1263-7.659)/ 20.5

從表2可以看出，準確度實驗數據相對誤差在允許限內，符合巖石礦物樣品化學成分分析質量管理的要求。

2.4 精密度實驗

保持儀器工作參數不變，分析方法的精密度按照巖石礦物樣品化學成分分析質量管理的要求進行實驗，分別對5個地質樣品進行5次測定，詳細測定數據見表3。

表3 精密度實驗數據

其 中：RSD={[(X1-XA)2+(X2-XA)2+(X3-XA)2+(X4-XA)2+(X5-XA)2]/4}0.5/XA×100%
YC=14.37 XA-0.1263-7.659

從表3可以看出，精密度實驗數據相對偏差在允許限內，符合巖石礦物樣品化學成分分析質量管理的要求。

2.5 方法比對及不確定度實驗

選擇國家標 準 物 質GBW07155、GBW07154、GBW07153、GBW07152，分別采用AAS法（定容時需加入5.4%硫酸鉀10ml作為消電離劑）和ICP-OES法進行分析測定，測定數據見表4。

表4 方法比對及不確定度實驗數據

其中：A=（｜X1-X2｜）/（2U2）0.5

從表4可以看出，方法比對及不確定度實驗兩種分析方法兩次測定結果之差的絕對值與其擴展不確定度的比值A≤允許限1，因此ICP-OES法和AAS法的測定結果大體一致，符合巖石礦物樣品化學成分分析質量管理的要求。

6 加標回收率實驗

保持儀器工作參數不變，對國家標準物質GBW07155、GBW07153分別進行了2次加入量不同的加標回收率實驗，詳細測定結果見表5。

表5 回收率實驗數據

其中：回收率（%）=[（加標試樣測定量-試樣測定量）÷加入量]×100%

從表5可以看出加標回收率在95%～105%的允許限內，符合巖石礦物樣品化學成分分析質量管理的要求[3,4]。

3 結論

實驗數據表明，采用ICP-OES測定地質樣品中銣和以前AAS法測定地質樣品中的銣兩種分析方法相比較，分析測試結果同樣準確可靠，并且線性范圍更廣，穩定性更強，分析過程更加快捷高效，更適合高含量含銣樣品的分析測試。為地質樣品中銣的分析測試提供了一種新的方法選擇，拓寬了ICP-OES在地質實驗測試中的實際應用。