電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定化探樣品中微量砷

李育霖　張　哲

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院分析測試中心，河北涿州，072754

技術(shù)方法

電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定化探樣品中微量砷

李育霖*張哲

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院分析測試中心，河北涿州，072754

提要通過電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定化探樣品中As的分析方法，利用1：1王水在沸水浴中溶礦，用ICP-MS直接測定。方法的檢出限為0.0113μg /g，精密度RSD%小于3%，用國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值一致。方法簡便快速，適合應(yīng)用于大批量化探樣品中As的測定。

電感耦合等離子體質(zhì)譜法化探樣品砷

As是尋找Au等礦產(chǎn)的重要指標(biāo)元素，是地球化學(xué)調(diào)查過程中的必測元素。長期以來，1：5萬、1：20化探樣品中As的測定采用化學(xué)分析與光度分析方法測定，工作效率低，很難適應(yīng)大批量化探樣品分析的要求【1，2】。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）是目前國內(nèi)外較先進(jìn)的微量、痕量分析儀器之一【3】。ICP-MS以其高靈敏度、低檢測限、寬動態(tài)范圍和多元素同時(shí)分析等優(yōu)勢，自20世紀(jì)80年代以來得到迅速推廣。因此ICP-MS不僅為大批量化探樣品中 As的測定提供了一個(gè)快速準(zhǔn)確、靈敏的分析方法，而且大大減少了化探樣品測試的工作量，降低生產(chǎn)成本，加快樣品測定。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器

X SeriesⅡ型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，美國熱電公司產(chǎn)品。

1.2試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液

鹽酸：分析純

硝酸：分析純

砷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（1mg/mL）

實(shí)驗(yàn)用水為去離子水

1.3試驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取樣品0.2500g于25mL塑料試管中，加少量水潤濕，然后加入10mL新配制1：1王水，搖勻，放入100℃水浴鍋中，隔半小時(shí)搖動一次，溶礦2h，冷卻后用去離子水定容，過夜澄清。分取1mL原液于塑料試管，用水定容到5mL，搖勻。用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定。

2　結(jié)果與討論

2.1儀器工作參數(shù)

以5ng/ mL的7Li、59Co、115In、238U的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行儀器的條件的最佳選擇，按要求先后調(diào)節(jié)。儀器工作參數(shù)射頻功率、霧化器流量、輔助氣流量、采樣深度遵循響應(yīng)值高和穩(wěn)定性好的實(shí)驗(yàn)原則，得出儀器優(yōu)化后工作參數(shù)（表1）。

表1　儀器的最佳工作參數(shù)Table1　The best operating parameters of the instrument

2.2工作曲線的繪制

逐級分取As標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液0.0 mL、5mL、10mL、20mL、30 mL、40mL于100mL容量瓶中（8%的王水介質(zhì)），此工作曲線As的含量分別為0、5、10、20、30、40（ng/mL），用水稀釋至刻度，搖勻。用ICP-MS依次測定標(biāo)準(zhǔn)系列的信號強(qiáng)度，根據(jù)信號強(qiáng)度和溶液濃度做工作曲線，所得曲線見圖1。

圖1　工作曲線Fig.1　Working curve

2.3內(nèi)標(biāo)元素的選擇

本方法選擇103Rh作為內(nèi)標(biāo)元素，不僅有效地補(bǔ)償了基體效應(yīng)，并且能有效抑制分析信號的動態(tài)漂移，提高了測定的準(zhǔn)確性。

2.4干擾及其消除

由于77ArCl對75As有干擾，所以測定時(shí)要進(jìn)行校正，通過測定標(biāo)準(zhǔn)溶液對干擾元素產(chǎn)生的信號強(qiáng)度，得到干擾離子校正系數(shù)，輸入干擾校正方程，在線扣除干擾。測定同位素75As及干擾離子校正方程-3.0577ArCl。

2.5方法精密度

選擇國家一級土壤成分分析標(biāo)準(zhǔn)，按照操作步驟各溶 12份平行樣，進(jìn)行精密度的試驗(yàn)，RSD%小于3%，說明方法的精密度較高，分析結(jié)果見表2。

2.6方法準(zhǔn)確度

選用國家一級水系沉積物成分分析標(biāo)準(zhǔn)，按照試驗(yàn)確定的分析步驟進(jìn)行溶樣和分析，并對樣品進(jìn)行12次測定，結(jié)果表明測定值與標(biāo)準(zhǔn)值基本吻合，說明方法的準(zhǔn)確度較高，分析結(jié)果可靠（表3）。

表2　方法精密度Table2　Precision test of the method

表3　方法準(zhǔn)確度Table3　Accuracy test of the method

2.7方法檢出限

依照文中操作步驟，做 12份空白溶液（樣品），用ICP-MS分別進(jìn)行測定，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3S計(jì)算方法檢出限，結(jié)果見表4。

表4　方法檢出限Table4　Detection limits of the method

2.8結(jié)果對比

依照文中的操作步驟，對化探樣品 1#~6#進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用ICP-MS法測定其中As的含量（下表中測定值均為測定三次的均值），與原子熒光光譜法測定值進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5。

由表5我們可以看出，用ICP-MS法測定As的含量與原子熒光光譜法的結(jié)果對比，結(jié)果一致性較好。

表5　ICP-MS法與原子熒光光譜法測定As結(jié)果的比較Table5　Comparison of ICP-MS method and atomic fluorescence spectrometry for the determination of As

3　結(jié)論

用ICP-MS法分析化探中As元素不僅快速準(zhǔn)確，且溶礦后無需添加任何試劑，用干擾方程在線校正了元素干擾。具有良好的精密度和準(zhǔn)確度。減少了化探樣品測試的工作量，降低生產(chǎn)成本。能夠滿足檢測的要求，適合大批量化探中 As元素的快速分析。

1 袁愛萍，唐艷霞，黃玉龍，等.氫化物-原子熒光法測定銻精礦中痕量砷汞的研究［J］.光譜學(xué)與光譜分析，2006，26（8）：1553～1556

2 孫偉.原子熒光光譜法快速測定化探樣品中的微量砷，銻，鉍，汞［J］.光譜實(shí)驗(yàn)室，2001，18（4）：513～516

3 范凡，溫宏利，屈文俊，曹亞萍.王水溶礦-等離子體法同時(shí)測定地質(zhì)樣品中砷銻鉍銀鎘銦［J］.巖礦測試，2009，28（4）：333～336

Li YulinZhang Zhe

Analysis and test center， China Chemical Geology and Mine Bureau，Zhuozhou， 072754， China

Determination of arsenic in geochemical exploration sample is analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry， which using the 1：1 aqua regia dissolving ore in a boiling water bath. Detection limit of this method is 0.0113 mu g/g， precision RSD % is less than 3%， and the verification results of the national standard material is consistent with the standard values. This method is simple and rapid， and suitable for application in large quantities of the determination of arsenic in geochemical samples.

DETERMINATION OF TRACE ARSENIC IN GEOCHEMICAL EXPLORATION SAMPLES BY INDUCTIVELY COUPLED PLASMA MASS SPECTROMETRY

Inductively coupled plasma mass spectrometry， Geochemical samples， Arsenic

O657.63；O613.63

A

1006-5296（2016）03-0185-04

* 第一作者簡介：李育霖（1982～），男，環(huán)境科學(xué)專業(yè)，工程師

2016-03-29；改回日期：2016-04-11