電感耦合等離子體發射光譜法在金錠中16種雜質元素含量測定中的應用

李林濤

（浙江省遂昌金礦有限公司）

金作為一種貴金屬，既有貨幣存儲的價值，又是重要的戰略物資。金錠中雜質元素的檢測方法有很多，目前采用的國標方法［1-4］既需要原子吸收測定，又需要ICP測定。一個樣品的測定常常需要采用多種方法溶樣、檢測，過程復雜，檢測周期長。而國標方法所要求測定的雜質元素包括但不限于Ag、Cu、Pb、Fe、Bi、Sb、Mn、Mg、Pd、Sn、Cr、Ni等。為了高效、準確、快速地測定金錠中的常見雜質元素，介紹了采用電感耦合等離子體發射光譜法測定金錠中16種雜質元素含量的情況。

1 實驗準備

1.1 儀器和工作參數

（1）光譜儀為ICAP 6300電感耦合等離子體發射光譜儀（賽默飛）。

（2）儀器工作參數包括：沖洗泵速50 r/min，分析泵速50 r/min，RF發生器功率1 150 W，霧化器流量0.70 L/min，輔助器流量0.5 L/min，觀測方向為水平，積分時間為短波范圍15 s、長波范圍5 s，檢測次數2次，樣品沖洗時間為30 s。

1.2 各雜質元素分析譜線的優化

各雜質元素分析譜線的優化選擇見表1。

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1.3 主要試劑

硝酸、鹽酸、乙酸乙酯均為優級純（G.R.）試劑，水為高純水或二次去離子水，高純氬氣（體積分數99.999%），標準溶液為1 000μg/mL的單元素標準溶液（國家有色金屬及電子材料分析測試中心）。

1.4 標準混合溶液的配制

所有元素均采用1 000μg/mL標準溶液進行配制，標定于100 mL容量瓶。系列標準溶液及其介質見表2。

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1.5 樣品的制備及溶解

1.5.1 水碎法

水碎法是將熔化的金液在鑄錠前倒出1/3，然后向水中徐徐倒入少量金液，邊倒邊用木棍攪動，使金凝聚成小珠，并將此珠作為一個樣品；當鑄錠時坩堝內金屬剩下1/3時，再按上述方法取一份樣品；2份樣品同時進行檢測分析，分析結果要求滿足不確定度，否則需要重新取樣檢測分析。

1.5.2 鉆孔法

鉆孔法參照國標進行取樣、制樣。

1.5.3 樣品溶解

稱取2.000 0 g試樣于100 mL燒杯中，加入15 mL的體積濃度為50%的稀王水，低溫加熱使試樣完全溶解，加入15 mL乙酸乙酯萃取分離，振蕩30 s，靜置分層后將水相倒入新的分液漏斗，有機相加入3 mL鹽酸，振蕩、靜置分層后，水相合并，定容后上ICP檢測。

2 實驗結果與討論

2.1 標準溶液系列的選擇

因檢出限的不同，采用同一標準溶液系列，有些元素的檢出信號并不理想。各雜質元素檢測信號隨溶液濃度的不同、介質的不同而有所差異，為了達到檢測結果的精確，對不同介質、不同濃度進行實驗，最終確定最佳介質條件，結果見表2。

2.2 Fe元素單獨檢測

除Fe元素單獨檢測，其他元素采用聯測。用ICP檢測Fe元素，發現回收率相對較低，多種元素同時檢測對Fe元素的檢測信號影響較大，在低濃度時此類檢出系統的儀器對Fe的檢測有一定的局限性，可適當增大其濃度，單獨檢測Fe以獲得滿意的效果。

2.3 元素譜線的選擇

分析檢測過程中的主要干擾是光譜干擾，因此選擇元素譜線非常重要。譜線選擇原則上以靈敏度高、光譜干擾小的譜線為佳［5］。

在元素光譜列表中選出最優的3條譜線，通過加標回收實驗，根據被測元素的干擾情況和靈敏度，選擇最優譜線波長，選擇結果見表1。

2.4 檢出限實驗和回收率實驗

在1.1節儀器工作參數條件下平行測定空白試劑，采用13次測定結果的3倍標準偏差計算各元素的檢出限；準確稱取0.200 0 g純金（質量分數不小于99.995%）試樣，按1.5.3節的方法溶解，分別定量加入16種被測元素，采用電感耦合等離子體發射光譜法，在1.1節工作參數條件下檢測各元素回收率，見表3。

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從表3可以看出，電感耦合等離子體發射光譜法測定的各元素回收率在95.6%～103.8%，都能達到檢測要求。

3 三方比對驗證實驗

為保證檢測結果的準確性，對同一批次金錠進行了三方比對實驗。因上海黃金交易所要求質保書分析元素為7種，所以此次實驗僅對7種元素進行驗證。參加方為國家金銀及制品質量監督檢驗中心（長春）、福建紫金礦業測試技術有限公司和本公司，比對結果見表4。

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從表4可以看出，三方比對結果滿意，表明本方法能完全滿足分析要求。

4 結 論

（1）通過優化實驗方法、儀器參數條件，對標準溶液系列進行分組調整，達到直接采用ICP快速、準確檢測金錠中16種元素的目的，提高了工作效率、降低了分析成本，比國標方法多檢測4種元素。

（2）三方比對實驗結果表明，該方法的準確性完全滿足分析要求。