交流電弧原子發射光譜測定地質樣品中銀、硼、錫效果研究

祁雨凡

（甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院中心實驗室，甘肅 蘭州 730000）

在地質化學測定工作當中的76元素測定階段，通常需要使用大型儀器，如：電感耦合等離子體質譜、電感耦合等離子體光譜等。但在實驗過程中需要注意，上述三種元素樣品分解難度大，同時容易被污染，這些都會對最終的測定效果產生影響。

1 實驗部分

（1）主要試劑。在整個實驗過程中，技術人員使用的主要試劑如下，緩沖劑配方組為，上式表示質量分數之比，其中包含的質量分數為0.007%，內標則是G e O2[1]；基物配方組，具體內容如下：，上式表示也質量分數之比。此外實驗過程中使用的巖石、土壤和水系沉淀物以及礦石等都屬于國家一級地球化學標準物質[2]。（2）實驗方式。該實驗的具體方式為技術人員先稱取粒徑為0.074mm的地質化學樣品與0.1000g緩沖劑，在5mL的陶瓷材質管中混合，并加入直徑為4mm的瑪瑙珠。后續技術人員將坩堝放置在全自動的光譜樣品全自動攪拌機中，進行振動混合20min，在試樣和緩沖劑全部混合均勻后，安裝在兩根下電極中，保障緊實并滴入2滴比例為的蔗糖乙醇水溶液20g/L，將其整體放置在80℃的烘箱，烘烤40min左右。

同時技術人員將設備的上下電極垂直安裝在上下電極夾的位置，結合設備實際工作條件，落實兩次平行攝譜工作。直到地質化學元素分析線的強度值、背景值均在檢測器中直讀后，將檢測結果作為待測元素分析線使用。需要注意的是，若試樣中原本的元素含量＞校準曲線的測定范圍，則技術人員使用基物當做稀釋劑使用，不會對檢測結果的準確程度造成影響。

2 結果與討論

（1）激發電流。在將交流電弧作為激發源的原子發射光譜法中，電流本身對弧焰溫度和地質化學樣品中元素的蒸發，均產生十分明顯的作用。該變化對元素的靈敏度、背景值和準確度等均產生直接影響。因此，在試驗過程中，技術人員最終選擇使用一定梯度的電流模式，使用電流的目的是為了在低溫狀態下起弧，并能夠穩定的銜接試樣，作用在于激發。在升級到二極電流之后，技術人員再次激發試樣，并將各種元素的譜線輻射出來。

試驗結果顯示，一級電流起弧3s之后，若及時升級到二級電流，并保持該電流條件22s，測試工作的靈敏度會更高。

（2）曝光時間。在常規的固體原子發射光譜分析過程中，被檢測的元素譜線強度通常會隨著曝光時間變化，產生相應的變化，最終對多重元素的測定指標以及分析效率產生影響。為保障檢測效果和結果的準確性，技術人員采取瞬時積分強度以及積累曝光的方式進行分析，同時，綜合考慮了具體的曝光時間，以此提高分析率。

（3）內標元素和分析線對。在常規的原子發射光譜分析工作落實的過程中，技術人員使用內標法，達到消除由于電弧激發條件變更，產生的干擾的目的。簡而言之，該方式能夠促使試驗中各種元素和內標元素蒸發行為的一致性，同時只需要分析線落實工作能夠實現定量相對強度的比值。此外需要注意的是內標Ge元素和其余分析元素的瞬時強度變化、累加強度變化的行為基本一致。因此，應用該元素作為內標使用十分合理，有效控制各種元素的蒸發行為保持一致。不同波長的待測元素譜線，以及內標Ge譜線共同組成的分析線，必然對相關方法的精確程度以及靈敏性造成影響。因此，選擇長波元素和長波Ge譜線組成的分析線對檢測效果產生的影響更加積極，具體選用方式可以對照表1內容確定。

表1 方法的分析線對

（4）背景校正。幾乎全部的光譜分析方式均需要面對背景干擾，其是影響實驗效果的關鍵因素，對方法檢出限、準確程度等產生直接影響。

（5）校準曲線和測定范圍。地質化學檢查的樣品中的樣品種類和類型較多，如巖石、礦物、土壤和水系沉積物等，由此可知基體的組分比較復雜。部分技術人員選擇使用人工合成的硅酸鹽光譜分析標準物質作為標準系列，最終建立相應的校準曲線，這種曲線適合土壤以及水系沉積物的樣品類型中使用，若基體復雜，仍使用此種標準物會影響實驗結果。實際上根據組分含量表內容，可以確定各種元素的測定范圍以及二次曲線的擬合方程，在大部分地質化學樣品分析中均適用，具體內容如表2所示。

表2 校準曲線相關參數

（6）方法精密度和檢出限。該實驗的技術人員從不同種類的地質化學標準物質中，選出兩種作為投入樣品，并結合實驗方式進行了12份平行分析，最終目的是計算多種元素的測定結果以及相對標準偏差。具體的實驗結果如表3所示。

表3 方法精密度結果

（7）方法精確度。為檢測該實驗方式的準確程度，技術人員選擇幾種不同類型國家的一級地質化學標準物質進行驗證，最終使用雙電極平行攝譜取平均值的方式作為元素含量值，實驗結果如表4所示。

表4 地質化學標準物質的準確度驗證

注意事項，在多目標地質化學填圖中，對方法準確度有明確的要求，具體為含量檢測范圍控制在≤檢出限3倍地范圍內，顯然此種方式的準確度達標。

3 結語

綜上所述，當下對地質化學樣品中的銀、硼和錫同時展開測定時，可以使用相對成熟的技術是固定進樣技術，以及不需要酸溶以及堿熔的電弧發射光譜樣品分析方式展開工作。常見的測定方式是技術人員先將地質化學樣品手動混合均勻后，將樣品稱量到紙上，再轉移到設備中混合均勻，后續通過交流電弧激發地質樣品發射各種元素光譜。但是使用交流電弧原子發射光譜測定地質樣品中銀、硼和錫樣品，有效省去手動混合樣品的步驟，僅需要依靠設備即可完成測定，且工作效率較高，每次能夠混合30份樣品，最終實現數據直讀的目的，該技術十分適合用于分析大批量的地質化學樣品。