石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定化探樣中痕量金

劉良君

石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定化探樣中痕量金

劉良君

（四川省地質(zhì)礦局四〇三地質(zhì)隊(duì)，四川 峨眉山 614200）

樣品經(jīng)王水分解處理，并在Fe3+存在條件下，經(jīng)泡沫吸附，硫脲解脫，采用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定痕量金［1］。通過(guò)對(duì)干燥溫度及時(shí)間、灰化溫度及時(shí)間、原子化溫度設(shè)置影響測(cè)定結(jié)果的實(shí)驗(yàn)因素進(jìn)行篩選，確定了實(shí)驗(yàn)室測(cè)定化探樣品中的痕量金的最佳條件，方法檢出限為0.18ng/g。精密度（RSD，n=12）為7.95%～11.56%，經(jīng)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析驗(yàn)證，結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相符。

石墨爐原子吸收光譜；泡沫吸附；痕量金；加熱參數(shù)

由于金在巖土礦石中的含量較低，一般需經(jīng)過(guò)溶劑萃取法、活性炭、離子交換、泡沫塑料、負(fù)載石墨化碳黑等方法先行分離富集［2］，然后可分別采用發(fā)射光譜法、原子吸收法以及石墨爐原子吸收光譜法進(jìn)行測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)采用日立180-80原子吸收分光光度計(jì)在硫脲介質(zhì)中測(cè)定化探樣中的痕量金，測(cè)定適用范圍為金含量在0.3×10-9～50×10-9的樣品。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器與試劑

日立180～80石墨爐原子吸收分光光度計(jì)；金元素空心陰極燈（第十二研究所）。

HCl （ρ=1.19g/mL），分析純。HNO3（ρ=1.40g/mL），分析純。王水（1+1）∶75mL HCl加25mL HNO3混合后，加100mL水，攪勻，用時(shí)配制。

Au標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：ρ（Au）=1mg/mL，稱取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純金1.000 0g于400mL燒杯中，加入新配制的王水20mL和氯化鉀1g，稍加熱溶解，冷卻后移入1 000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度、搖勻［3］。

標(biāo)準(zhǔn)工作液：ρ（Au）=100ng/mL。將ρ（Au）=1mg/mL的儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋成100ng/mL的金標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，介質(zhì)10%王水（現(xiàn)用現(xiàn)配）。

三氯化鐵溶液（ρ（FeCl3.6H2O）=250g/mL）：稱250 g的FeCl3.6H2O于400mL燒杯中，加200mL濃HNO3，用水稀釋至1L。［4］

硫脲/鹽酸解脫液（ρ（H2NCSNH2）=10g/L）:稱1.0g硫脲，用HCl（1mL HCl + 99mL水）溶液溶解稀釋至100mL，搖勻，用時(shí)配制。

聚氨酯塑料泡沫：塊狀，約1.5cm×1.5cm×1.5cm。用5%的鹽酸溶液浸泡一小時(shí)，然后用清水洗至中性晾干剪成小塊備用。

1.2儀器工作條件

180-80石墨爐工作條件見表1。

表1　石墨爐工作條件

表2　溫度選擇

圖1　灰化曲線

1.3實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取10.0g樣品于方瓷舟中，置于馬弗爐中從室溫升至650℃高溫灼燒1.5h，取出冷卻后，將樣品轉(zhuǎn)移至250mL三角瓶中，加少量水潤(rùn)濕樣品，加新配制王水（1+1）50mL，用手搖動(dòng)三角瓶，使樣品與溶液混合均勻，置于電熱板上加熱分解，在微沸狀態(tài)下保溫30min，取下冷卻，稀釋體積至90mL，加入約0.2g方形泡沫塑料，放在振蕩器上振蕩30min，取出泡沫，用水沖去礦渣和酸，洗凈擠干，放入25mL比色管中，準(zhǔn)確加入10.00 mL硫脲/鹽酸解脫液，放入沸水浴中，保持30min，趁熱擠干泡沫，搖勻溶液自然冷卻待測(cè)。

表3　不同溫度的吸光度

2　實(shí)驗(yàn)討論

2.1測(cè)試溶液的制備

移取取配制的金標(biāo)準(zhǔn)工作液2mL液于250mL錐形瓶中，分別加配制的40mL王水和1mL FeCl3溶液，放入約0.2g泡沫塑料，按1.3步驟進(jìn)行吸附，以硫脲/鹽酸解脫，為ρ（Au）=20ng/ml測(cè)試溶液。

2.2干燥溫度

干燥條件直接影響分析結(jié)果的精度，升溫模式一般都選擇斜坡升溫方式，溫度略高于溶劑的沸點(diǎn)，要求通過(guò)緩慢而平穩(wěn)的升溫過(guò)程到達(dá)設(shè)定的溫度，不發(fā)生樣品爆沸飛濺，在將溫度恒定保持一段時(shí)間（10～30s），達(dá)到溶劑完全蒸發(fā)除去［5］。因被測(cè)樣品中含有大量水分，首先選擇80～120℃為第一步干燥溫度，根據(jù)進(jìn)樣量20ul設(shè)定加熱時(shí)間20s，其次硫脲熔點(diǎn)170～182℃，繼續(xù)加熱則分解，則第二步干燥溫度設(shè)為120～250℃，加熱時(shí)間10s。

本實(shí)驗(yàn)的干燥溫度為：干燥180～120℃，時(shí)間20s。干燥2 120～250℃，時(shí)間10s。

圖2　原子化曲線

2.3灰化溫度

灰化階段的各個(gè)參數(shù)往往是需要控制的重要參數(shù)，通過(guò)灰化階段的升溫程序加熱處理，蒸發(fā)共存有機(jī)物和低沸點(diǎn)無(wú)機(jī)物，使待分析元素以相同的化學(xué)形態(tài)進(jìn)入原子化階段，且基體共存物質(zhì)大部分被除去，氣相化學(xué)干擾和背景吸收干擾大幅度減小，將能獲得良好的分析結(jié)果。要盡可能蒸發(fā)除去基體共存物質(zhì)，灰化溫度應(yīng)盡可能高一些，但又不損失待分析元素。

表4　標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定結(jié)果

設(shè)定干燥溫度：干燥180～120℃，時(shí)間20s，干燥2 120～250℃，時(shí)間10s。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

從表2及灰化曲線可以看出：灰化溫度為450～600℃時(shí)，吸光度最高，灰化溫度為650℃時(shí)吸光度下降，說(shuō)明溫度＞ 650℃時(shí)，金有損失。本實(shí)驗(yàn)適用灰化溫度為：450～600℃，階梯升溫。

2.4原子化溫度

現(xiàn)在的石墨爐原子吸收光譜儀器都具有溫控加熱升溫的功能，原子化階段一般都選擇溫控升溫方式，即溫控最大功率升溫方式。

設(shè)定干燥溫度:干燥180～120℃時(shí)間20S，干燥2 120～250℃時(shí)間10 s；灰化溫度為：450～600℃ 時(shí)間20s，以2.1測(cè)試溶液選擇原子化溫度測(cè)定其吸光度，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表5所示。

由表3及原子化曲線可以看出，在2 300℃以下，隨溫度上升，吸光度上升；在2 300℃以上，吸光度出現(xiàn)平臺(tái)，且原子吸收信號(hào)較銳，無(wú)拖尾，背景吸收信號(hào)小。原子化階段開始至原子吸收信號(hào)回到基線的這段時(shí)間間隔為8s。故在2 300～2 700℃都可用于Au的測(cè)定，考慮結(jié)果精度和石墨管使用壽命，將溫度定在2 400℃，原子化時(shí)間為8s。

表5　加熱程序

2.5精密度實(shí)驗(yàn)

精密度是指多次測(cè)定結(jié)果的重現(xiàn)性，準(zhǔn)確度表示測(cè)定結(jié)果的正確性，沒(méi)有精密度也就沒(méi)有較高的準(zhǔn)確度。

移取取配制的金標(biāo)準(zhǔn)工作液0.0mL，1.0mL，2.0mL，5.0mL液于250mL錐形瓶中， 分別加配制的40mL王水和1mL FeCl3溶液，放入約0.2g泡沫塑料，按1.3步驟進(jìn)行吸附，以硫脲/鹽酸解脫，測(cè)定工作曲線。其R=0.997，結(jié)果見表4。

以表1、表5為石墨爐工作條件對(duì)國(guó)家級(jí)GBW07243aGBW07245a GBW07246a，12次測(cè)定結(jié)果如表6所示。由表6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，GBW07243a GBW07245a GBW07246a標(biāo)準(zhǔn)樣品其標(biāo)準(zhǔn)偏差、RSD%均符合國(guó)家誤差標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.6方法檢出限

平行測(cè)定20份空白實(shí)驗(yàn)溶液，測(cè)其吸光度，在工作曲線上查得相應(yīng)的含量，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算金的檢出限為0.22 ng/g。

表6　精密度實(shí)驗(yàn)

3　結(jié)語(yǔ)

由精密度實(shí)驗(yàn)可以看出，本方法的精密度較好。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)證實(shí)，用石墨爐原子吸收法對(duì)化探樣品中痕量金元素的測(cè)定存在提供了有力的證據(jù)，因此本法可以用于化探礦樣對(duì)痕量金的分析檢測(cè)。

［1］ 葉家瑜，江寶林. 區(qū)域地球化學(xué)勘查樣品分析方法［M］. 北京:地質(zhì)出版社， 2004.

［2］ 黃齊林， 臺(tái)希， 林洪， 等. 以負(fù)載5-（2—羥基-5-硝基苯偶氮）-硫化若丹寧石墨化碳黑作吸附劑的固相萃取- 火焰原子吸收光譜法測(cè)定金［J］.冶金分析， 2008.

［3］《巖石礦物分析》［M］. 地質(zhì)出版社.

［4］《巖石礦土分析》［M］. 西昌實(shí)驗(yàn)室出版.

［5］ 孫曉玲，于照水， 等. 泡沫塑料吸附富集—石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定勘查地球化學(xué)樣品中超痕量金［J］. 巖礦測(cè)試， 2004（4）.

Determination of Trace Gold By GFAAS

LIU Liang-jun
（No. 403 Geological Team， BGEEMRSP， Emeishan， Sichuan 614200）

This study deals with determination of trace gold by GFAAS， determining optimum conditions of determination of trace Au by GFAAS in laboratory with method detection limit of 0.18 ppb and accuracy of 7.95-11.56 % （RSD， n=12） by experimental factors screening.

GFAAS； trace Au； foam adsorption； heating parameter

P575.4

A

1006-0995（2015）04-0629-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.04.036

2014-09-18

劉良君（1986-），女，四川，助理工程師，從事痕量金測(cè)定工作