ICP-MS與ICP-OES聯合測定多金屬礦中的Ag、Cu、Pb、Zn

張曉敏 張建強 彭香景

（華北地質勘查局五一四地質大隊承德 067000）

前言

目前，多金屬礦石中Ag、Cu、Pb、Zn 多采用原子吸收分光光度計法逐個元素分別進行測定[1-8]。多金屬礦石中的Cu、Pb、Zn 一般稱取0.1000g（精確到0.0001g），采用王水溶解樣品，鹽酸復溶，定容到容量瓶中，原子吸收分光光度計選用不同的原子化器光源逐一元素分別測定。多金屬礦石中的Ag的測定，需要稱取樣品1.000g，王水溶解樣品，鹽酸復溶后，定容到容量瓶中，原子吸收分光光度計測定。采用原子吸收分光光度法測定Ag、Cu、Pb、Zn 的檢出限為Ag:3.30μg/g、Cu:3.30μg/g、Pb:3.30μg/g、Zn:30μg/g，該方法的缺點在于操作步驟繁瑣、一次只能測定一種元素，分辨率低，且檢出限高[1-2]。

本方法采用硝酸、氫氟酸、高氯酸溶解樣品，王水復溶后，在待測溶液中加入內標K2Cr2O7，定容后混合均勻。采用電感耦合等離子體發射光譜法測定Cu、Pb、Zn，分取底液稀釋后，電感耦合等離子體質譜法測定Ag。該方法的優點在于大大減少了操作步驟，降低了方法的檢出限，實現了多元素同時測定，并提高了方法的準確度和精密度。

1 實驗部分

（1）儀器設備

Icap6300R型電感耦合等離子體發射光譜儀，美國賽默飛世爾科技有限公司；

Series Ⅱ型電感耦合等離子體質譜儀，美國賽默飛世爾科技有限公司。

（2）主要試劑

鹽酸（優級純）ρ1.19 g/mL，硝酸（優級純）ρ1.42 g/mL，氫氟酸（分析純）ρ1.15 g/mL，高氯酸（分析純）ρ 1.42 g/mL，重鉻酸鉀（分析純），實驗用水均為去離子水。重鉻酸鉀溶液（6g/L）：稱取6.0000g重鉻酸鉀，溶解后，轉移至1000mL的容量瓶中，定容搖勻。

（3）樣品前處理

稱取樣品0.1000g 于60mL 聚四氟乙烯坩堝中，加入3.00mL硝酸，3.00mL氫氟酸，1.00mL高氯酸，在電熱板上加熱至白煙冒盡，加入20mL 王水（1+1）溶液，待溶液清亮后取下，冷卻后加入5.00mL內標溶液ρ（K2Cr2O7）=6.00g/L，用去離子水定容至50mL，搖勻。另分取1.00mL 溶液定容至20mL，搖勻后用ICP-MS 測Ag，剩余溶液用ICP-AES 測Cu、Pb、Zn。分別取低、中、高含量不同的五個國家一級標準物質同批溶解，步驟同上，繪制標準曲線，同批帶樣品空白2個。

2 結果與討論

（1）儀器工作條件

電感耦合等離子體發射光譜儀的工作條件，見表1所示。

電感耦合等離子體質譜儀工作條件，見表2所示。

表2 電感耦合等離子體質譜儀的工作條件

（2）方法檢出限

按照1（3）樣品前處理方法，隨批做十二個方法空白溶液，進行測定，以所得結果3 倍標準偏差計算各元素的檢出限，見表3所示。

表3 方法檢出限單位μg.g-1

由表3各元素檢出限能夠滿足《地質礦產實驗室質量管理規范》規范要求。

（3）方法的精密度和準確度

采用國家一級標準物質 GBW07162、GBW07163、GBW07164按照1（3）樣品前處理方法流程進行分析，平行測定7 次，計算方法的精密度和準確度，見表4所示。

表4 方法的精密度和準確度

通過表4，計算結果表明，方法的準確度和精密度滿足《地質礦產實驗室質量管理規范》規范要求。

（4）Zn元素譜線的選擇

對于Zn 元素，選擇一條譜線很難實現所有含量樣品的準確測定，通過加標實驗來驗證兩條譜線可以測定含量的范圍，如下表5所示。

表5 Zn元素的譜線選擇實驗

從表中可以看出1%以下的樣品在譜線Zn 213.856{157}nm 下測得的值的準確度和精密度都很好；5%及以上的樣品在譜線Zn 334.502{101}nm下測得的值的準確度和精密度都很好；1%和5%之間的兩條譜線都可以。

3 結論

ICP-OES 同時測定多金屬礦石中的Cu、Pb、Zn，ICP-MS測定多金屬礦中的Ag，減少生產步驟的同時提高工作效率，降低方法的檢出限，并且方法的準確度和精密度達到了《地質礦產實驗室質量管理規范》（DZ/T 0130-2006）規范要求，適合大規模的地質樣品生產。