化學(xué)光譜法測定痕量金

1、化學(xué)光譜法測定痕量金摘要采用凹電極為上電極、BeO + ZnO + 石墨碳粉為緩沖劑提高了金分析的靈敏度和穩(wěn)定性。對泡沫塑料吸附中雜質(zhì)、吸附條件等進(jìn)行試驗(yàn),選擇了較好的儀器及工作條件。經(jīng)國標(biāo)樣檢驗(yàn)、日常分析監(jiān)控,其準(zhǔn)確度為15. 0 %、精密度為12 % ,滿足了化探痕量金分析誤差要求。關(guān)鍵詞發(fā)射光譜痕量金1 實(shí)驗(yàn)部分1. 1 儀器及工作條件WSP - 1 型2 m 平面光柵攝譜儀(北京二光) ;光柵刻線:1 200 條/ mm ,中心波長:265. 0 nm;3 透鏡照明系統(tǒng),狹縫:10m;中間光欄:5. 2 mm;激發(fā)光譜及曝光:WPF - 20 型交流電弧發(fā)生器,220 V ,16 A

2、;預(yù)熱3 s、曝光8 s ;電極規(guī)格:下電極2 mm 3 mm 0. 5 mm(內(nèi)徑深度壁厚) ;上電極3 mm 4. 5 mm 0. 5 mm(內(nèi)徑深度壁厚) ;相板及暗室處理:天津紫外型相板,A、B 顯影液,20 顯影2. 5 min ,定影30 min ;9W 型測微光度計(jì)(上海光學(xué)儀器廠) ,P 標(biāo)尺,狹縫20m;高度10 mm;分析線對及測定范圍:Au 267. 595 nm/ Be 265. 0 nm(0. 3 10 - 950 10 - 9) ;Au 264. 826 nm/ Be 265. 0 nm(50 10 - 9300 10 - 9) 。1. 2 試劑鹽酸、硝酸(分析純)

3、 ;聚環(huán)氧乙烷:0. 5 % ;緩沖劑(含內(nèi)標(biāo)) :稱取1. 5 g ZnO ,用1 :1 王水5 ml 溶解,取100g/ ml BeO (5 %HCl 介質(zhì)) 50 ml ,蒸發(fā)至5 ml ,轉(zhuǎn)入10 g 石墨碳粉中,于馬福爐中300 烘干后,用瑪瑙研缽磨勻,烘干,即得150g/ mg ZnO、0. 5g/ mg BeO 的緩沖劑;泡沫塑料:把3 cm 1. 5 cm 0. 5 cm 大小的泡沫塑料用5 %鹽酸煮沸、洗凈、蒸餾水浸泡;金標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:稱取0. 5000 g 高純金絲放入250 ml 燒杯中,加50 ml (1 :1) 王水,微熱至完全溶解,移入500 ml 容量瓶中,以20

4、%王水稀至刻度,混勻;制得含1 mg/ ml Au 標(biāo)準(zhǔn)溶液;再以20 %王水稀釋成50g/ ml Au 溶液;使用時(shí)依次稀成100 ng/ ml 和1 000 ng/ ml ;標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:分別吸取上述金標(biāo)準(zhǔn)按5 、10 、20 、50 、100 、200 、500 、1 000 、2 000 ng 金標(biāo)準(zhǔn)系列與樣品同步泡塑吸附、灰化、攝譜作出曲線圖。1. 3 實(shí)驗(yàn)方法稱取國家一級標(biāo)樣10. 0 g 放入瓷方舟中,于馬福爐中由低溫升至650 左右,灼燒2 h 。取出冷卻,移入聚氨酯溶樣瓶中。加入新配制王水(1 :1) 30 ml ,于水浴中加熱溶解。煮沸保溫12 h 。取出加入12 m1 0

5、. 05 %的聚環(huán)氧乙烷,加水至100 ml ,充分搖勻,靜置30 min 左右。泡沫塑料經(jīng)水煮處理,擠去氣泡和污水,裝入洗凈的漏斗(90 cm) 中,用不銹鋼條鉤拉泡塑,控制漏斗中的水流速為斷續(xù)的點(diǎn)滴下落為宜。礦樣在漏斗(上層加一層濾紙) 過濾完后,以10 %王水洗滌溶樣瓶及沉淀45 次。取出泡塑于水中洗凈后,放入5 ml 瓷坩堝中,灰化。溫度保持在650700 中1 h ,使泡塑灰化完全。待灰分冷卻后,加入1 mg 緩沖劑,以不銹鋼棒攪拌均勻,在坩堝中把樣品和緩沖劑的混合物裝入電極中壓緊。烘干待攝譜。2 結(jié)果與討論2. 1 樣品處理?xiàng)l件選擇2. 1. 1 緩沖劑的選擇樣品中加入Sb2O3

6、、K2SO4 、KCl 、LiF、ZnO 等試劑,有利于分析。當(dāng)石墨碳粉中加入氧化鋅時(shí),分析線黑度值增加,使金的靈敏度增大。試驗(yàn)表明,在石墨碳粉中加入150g/ mg ZnO效果最佳。2. 1. 2 電極形狀選擇攝譜質(zhì)量影響到分析的靈敏度和精密度。電極的形狀對樣品蒸發(fā)過程有一定的影響6 。目前廣泛采用的上電極為圓錐形。實(shí)驗(yàn)證明:將上電極改為凹字形電極,可避免對電極頭因激發(fā)瞬時(shí)電勢差極大引起的濺弧現(xiàn)象,從而可適當(dāng)增加電流強(qiáng)度,提高弧焰溫度,使蒸發(fā)出來的金充分激發(fā),無需引入特殊的氣氛或裝置,可獲較高的靈敏度。同時(shí),這種對電極攝譜避免了灼熱的錐形電極頭像進(jìn)入光柱孔,使背景的P 標(biāo)尺讀數(shù)減小,背景淺。

7、另外,還可使弧焰穩(wěn)定、電流波動(dòng)小,使分析結(jié)果重現(xiàn)性、準(zhǔn)確性較好。當(dāng)樣品灰分較多、下電極裝不下時(shí),可裝入到上電極中,作為輔助性解決辦法。選擇上電極內(nèi)徑3 mm ,深4. 5 mm ,壁厚0. 5 mm。2. 1. 3 沉淀劑的選擇可溶性硅的存在,使樣品譜線的背景加深且不穩(wěn)定,與標(biāo)準(zhǔn)系列背景也相差較大,硅分子譜線的出現(xiàn)壓抑了金線,導(dǎo)致靈敏度降低。采用動(dòng)物膠沉淀可溶性硅會(huì)有吸附金現(xiàn)象。選擇加入0. 5 % 聚環(huán)氧乙烷溶液12 ml 。2. 1. 4 泡塑吸附選擇將處理后的洗凈泡塑灰化,作光譜定性分析,灰分中含有: Si 、A1 、Fe 、Ca 、Mg、Sb、Sn、Pb、Ti 、Cr 、Zn、Cu、A

8、g、Ni 、Mo ;泡塑吸附樣品溶液后灰化,灰分中Si 、Al 、Fe 、Mg、Sb、Ti 、Cr 、Cu、Ni有明顯增加; Sn、Pb、Ca 、Zn、Ag、Mo 與原來近似。這些元素來自泡塑成分、原料不純、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)污染。試驗(yàn)用泡塑塊吸附一定量的Au ,在泡塑灰分中分別加入0. 5 mg SiO2 、A12O3 、Fe2O3 、CaO、MgO ,用石墨碳粉補(bǔ)足,進(jìn)行光譜測定。實(shí)驗(yàn)證明,基體元素對分析結(jié)果有不同程度的影響,硅分子帶的影響使結(jié)果偏高,因此必須保證化學(xué)處理的質(zhì)量,保持基體成分一致。酸度控制在10 %20 % ,溫度不超過35 ,溶液通過漏斗的流速為10 ml/ min ,即120

9、ml左右溶液在1030 min 過濾完畢,通過3040 mm 的泡塑吸附柱,吸附率可達(dá)95 %。加入聚環(huán)氧乙烷溶液可減少硅分析帶的影響。2. 2 攝譜儀工作條件選擇1) 中間光欄隨中間光欄增大,靈敏度提高,選擇5. 1mm。2) 狹縫隨狹縫增大,靈敏度提高,但狹縫越大,雜散光進(jìn)入越多,會(huì)加深背景,實(shí)驗(yàn)選擇20m。3) 曝光時(shí)間隨曝光時(shí)間的增加,分析線黑度值增大,但分子連續(xù)光增深了背景,選用預(yù)熱3 s ,曝光8 s。4) 電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度大,相應(yīng)可以縮短曝光時(shí)間,提高工作效率,但太大背景值也相應(yīng)增大選擇16 A。3 樣品分析3. 1 樣品分析步驟與實(shí)驗(yàn)方法同(見本文1. 3) 。3. 2 標(biāo)祥分

10、析及統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果及統(tǒng)計(jì)見表1 。4 結(jié)論本方法采用凹形上電極、BeO + ZnO + 石墨碳粉為緩沖劑提高了分析結(jié)果的靈敏度和穩(wěn)定性。經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢驗(yàn)和一年多的標(biāo)樣質(zhì)量監(jiān)控,其準(zhǔn)確度(RE %) 為15. 0 %、精密度(RSD %) 為12. 0 % ,符合化探樣品中微量、痕量元素分析誤差要求。 表1 標(biāo)樣分析及統(tǒng)計(jì)結(jié)果國家標(biāo)樣推薦值( 10 - 9)測定值( 10 - 9)測定次數(shù)平均值RE( %)RSD( %)NGS - 011. 41. 6 ,1. 5 ,1. 4 ,1. 7 ,1. 3 ,1. 2 ,1. 5 ,1. 6 ,1. 5 ,2. 0 ,1. 4 ,1. 6121.58.

11、913.4NGS - 042. 03. 2 ,3. 0 ,3. 2 ,2. 7 ,2. 4 ,2. 9 ,2. 7 ,2. 4 ,2. 9 ,2. 6 ,2. 9 ,3. 4122.842.911GAu - 20. 8 0. 11. 0 ,0. 8 ,1. 1 ,1. 0 ,1. 1 ,0. 9 ,0. 9 ,0. 9 ,0. 8 ,0. 8 ,0. 8110.9214.812.7GAu - 625 222 ,23 ,26 ,26 ,26 ,21 ,22 ,24 ,27 ,25 ,26 ,2927 ,31 ,28 ,27 ,32 ,22 ,26 ,20 ,25 ,20 ,20 ,2212122

12、4.7525-109.616.9GAu - 787 494 ,110 ,94 ,82 ,86 ,92 ,84 ,84 ,84 ,84 ,74 ,74121186.80.44- 0. 2-12. 711.311.6GAu - 80. 5 0. 10. 5 ,0. 4 ,0. 5 ,0. 4 ,0. 4 ,0. 4 ,0. 4 ,0. 5 ,0. 4 ,0. 5 ,115.07- 4. 314GAu - 105. 3 0. 23. 8 ,5. 0 ,4. 4 ,4. 4 ,5. 6 ,5. 0 ,5. 4 ,5. 0 ,5. 0 ,6. 0 , 6. 211131418.6GAu - 1111.

13、4 0. 416 ,14 ,18 ,11 ,13 ,10 ,12 ,10 ,15 ,12 ,12 ,1311 ,11 ,11 ,11 ,16 ,10 ,10 ,15 ,15 ,11 ,11 ,11121211.94.517.7GAu - 1221. 5 1. 020 ,20 ,18 ,20 ,20 ,24 ,24 ,22 ,24 ,20 ,23 ,251221.70.710.5GAu - 1350 250 ,50 ,50 ,52 ,50 ,50 ,52 ,52 ,49 ,49 ,52 ,4258 ,62 ,62 ,62 ,57 ,66 ,62 ,58 ,62 ,58 ,50 ,48121249.858.75-0.317.52.08.9參考文獻(xiàn)1 蔣建華. 化學(xué)光譜法測定痕量金. 巖礦測試,1982 ;1 (2)2 陳壽根等. 國內(nèi)最靈敏化學(xué)光譜法測定金. 冶金分析,1988 ;8 (4)3 地質(zhì)礦