使用ICP—MS測試巖石中的鎢元素含量

陳秀華

摘 要：該文采用電感耦合等離子體-質譜法來測試巖石礦物中的金屬鎢元素的含量，樣品采用硝酸-氫氟酸-高氯酸的混合酸體系和王水進行處理。該方法的測試結果的精度比較好，相對標準偏差RSD（n=6）小于2.0%。方法的準確度滿足測試需求，方法測試金屬鎢的回收率在95%～105%的范圍內。該方法測試金屬鎢的方法檢出限為0.1 μg/g。使用ICP-MS測試巖石中的鎢元素含量的方法的重現(xiàn)性比較好，靈敏度比較高，操作比較簡單，能夠進行批量的檢測。

關鍵詞：電感耦合等離子體-質譜法（ICP-MS） 巖石 鎢

中圖分類號：P584 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0087-02

金屬鎢在我國各個領域的應用越來越廣泛，因此鎢元素的測定方法越來越重要。傳統(tǒng)的測試方法主要有容量法和比色法、極譜法，這些方法的精密度和準確度都比較好，但是測定的速度比較慢，而且需要的人工數(shù)比較多，工作的強度比較大。ICP-MS這種方法的檢出限低，重現(xiàn)性比較好、基體的影響比較小，而且能夠同時測定多種元素，同時能夠減少了繁瑣的化學的手工操作，因此近年來在地質、材料、冶金和環(huán)境保護等方面都得到了很好的應用。自然界的巖石礦物種類比較繁多，結構也比較復雜，因此巖石贗品的處理也比較復雜。本文采用酸溶的方法來對樣品進行處理，然后使用ICP-MS進行測定，具有很好的參考意義。

1 實驗部分

1.1 實驗試劑和實驗儀器

1.1.1 實驗儀器

美國thermo的poems 3型的等離子體質譜儀，耐氫氟酸的矩管，工作的氣體為純度99.99%的氬氣，十字霧化器，工作條件：射頻功率：1.2 kW；等離子體的流速：18 L/min；輔助氣的流速：1.8 L/min；霧化氣的流速：0.8 L/min。

Milli的超純水儀，Millipore公司；

賽多利斯的BS210S的電子天平，德國賽多利斯公司。

1.1.2 實驗試劑

實驗用水均為高純去離子水。

硝酸、鹽酸、氫氟酸、高氯酸都為優(yōu)級純的化學試劑，國藥化學試劑。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備過程

使用電子天平量取0.1 g的巖石礦物樣品，將其放入聚四氟乙烯的坩堝中，先用少量的高純水來將巖石礦物樣品濕潤，然后依次加入5 mL的氫氟酸、5 mL的硝酸和1 mL的高氯酸，然后將坩堝放入電熱板上進行加熱，當溶液中的白煙冒干凈之后，加入5 mL的王水溶液（HCL∶HNO3=3∶1）進行繼續(xù)溶解。充分溶解完全后將溶液轉移至50ml的容量瓶中，用超純水定容搖勻，等待測試。同時做空白實驗。

1.2.2 標準曲線的繪制

本文使用外標法繪制標準曲線。使用鎢的標準溶液來配置標準曲線，依次配置0、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL、0.5 μg/mL、1 μg/mL、5 μg/mL的一系列的標準溶液。然后以標準溶液濃度作為橫坐標，以測試結果的峰面積作為縱坐標，繪制一條標準曲線。

2 結果和討論

2.1 方法的精密度和檢出限

2.1.1 方法的精密度

本文選取5批巖石樣品進行測試，對每批巖石樣品均進行處理和測試6次，對測試結果進行計算，得出電感耦合等離子體-質譜法（ICP-MS）測試金屬鎢的相對標準偏差數(shù)據(jù)見下表1。從表中可以看出，該方法測試金屬鎢的相對標準偏差在0.92%～1.31%的范圍內變化，測試結果的精密度比較好，滿足測試方法的需求。

2.1.2 方法的檢出限

本文對空白樣品連續(xù)測定20次，計算出測試值的標準偏差，然后用3倍的標準偏差來計算檢出限，本文計算出使用ICP-MS測試鎢的方法的檢出限為0.1 μg/g。

2.2 方法的回收率

本文以加標回收率來判斷方法的回收率是否滿足要求。通過向同一批樣品中依次添加不同質量的鎢，然后按照上述的方法進行處理與測試，然后按照以下公式對測試結果進行處理。當加標回收率落在95%～105%的范圍內，則方法的回收率滿足需求。

加標回收率=（加標樣品的測定總值-樣品的測定值）/加標量。計算結果見表2。

2.3 樣品處理方式的討論分析

巖石樣品的溶解方式通常為酸溶解和堿溶解，其中堿溶解巖石樣品比較完全，但是堿溶解會引入比較多的基體元素包括鉀元素和鈉元素等，而且堿溶的操作比較復雜，因此該文使用酸溶的方法。不同的酸溶體系對樣品的溶解程度不相同?？梢宰鳛槿芙鈽悠返乃嵊宣}酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸、王水、磷酸、硫酸等，但是由于磷酸和硫酸的粘度很大，導致樣品溶液進入ICP中的霧化器后霧化效率低，如果要采用硫酸和磷酸，需要使用很低的濃度，因此本文排除這兩種酸。該文選用硝酸-氫氟酸-高氯酸的混合酸體系進行溶解，然后繼續(xù)用王水繼續(xù)溶解，能夠保證巖石樣品得到充分的分解，保證了測試結果的回收率和準確性。

2.4 干擾元素的分析

該文通過實驗得出，將樣品按照標準的處理方法進行處理后，樣品中的鐵、鋅、銅、錳、鈦、鈣、鎂等元素對于金屬鎢的測試都影響不明顯，因此本文不需要采用一些金屬掩蔽劑來對這些元素進行預處理。

3 結語

該文采用電感耦合等離子體-質譜法（ICP-MS）測試巖石樣品中的鎢含量，樣品的前處理比較簡單和安全，樣品測試結果的精確度和準確度都能夠滿足測試的需求，相對標準偏差RSD（n=6）小于2.0%，加標回收率落在95%～105%的范圍內，方法的檢出限為0.1 μg/g，也比較低，能夠檢測樣品中鎢含量比較少的樣品。本方法快速、簡便，適合于大批量的樣品的檢測，因此值得推廣。

參考文獻

[1] 王蕾，何紅蓼，李冰.堿熔沉淀ICP-MS法測定地質樣品中的多元素[J].巖礦測試，2003，22（2）：86-92.

[2] 胡凈宇，王海舟.ICP-MS在冶金分析中的應用進展[J].冶金分析，2001，21（6）： 27-32.

[3] 何蔓，胡斌，江祖成.用于研究ICP-MS中基體效應的逐級稀釋法[J].高等學?；瘜W學報，2004，25（12）：2232-2237.

[4] 劉湘生，蔡紹勤，劉鳳粉，等.電感耦舍等離子體質譜法測定高純氧化釓中痕量稀土雜質[J].分析化學，1997，25（6）：652.

[5] 劉晶磊，章新泉，童迎東.電感耦合等離子質譜法測定高純氧化鉺中14種稀土雜質[J].分析化學，1997，25（12）：1417.endprint

摘 要：該文采用電感耦合等離子體-質譜法來測試巖石礦物中的金屬鎢元素的含量，樣品采用硝酸-氫氟酸-高氯酸的混合酸體系和王水進行處理。該方法的測試結果的精度比較好，相對標準偏差RSD（n=6）小于2.0%。方法的準確度滿足測試需求，方法測試金屬鎢的回收率在95%～105%的范圍內。該方法測試金屬鎢的方法檢出限為0.1 μg/g。使用ICP-MS測試巖石中的鎢元素含量的方法的重現(xiàn)性比較好，靈敏度比較高，操作比較簡單，能夠進行批量的檢測。

關鍵詞：電感耦合等離子體-質譜法（ICP-MS） 巖石 鎢

中圖分類號：P584 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0087-02

金屬鎢在我國各個領域的應用越來越廣泛，因此鎢元素的測定方法越來越重要。傳統(tǒng)的測試方法主要有容量法和比色法、極譜法，這些方法的精密度和準確度都比較好，但是測定的速度比較慢，而且需要的人工數(shù)比較多，工作的強度比較大。ICP-MS這種方法的檢出限低，重現(xiàn)性比較好、基體的影響比較小，而且能夠同時測定多種元素，同時能夠減少了繁瑣的化學的手工操作，因此近年來在地質、材料、冶金和環(huán)境保護等方面都得到了很好的應用。自然界的巖石礦物種類比較繁多，結構也比較復雜，因此巖石贗品的處理也比較復雜。本文采用酸溶的方法來對樣品進行處理，然后使用ICP-MS進行測定，具有很好的參考意義。

1 實驗部分

1.1 實驗試劑和實驗儀器

1.1.1 實驗儀器

美國thermo的poems 3型的等離子體質譜儀，耐氫氟酸的矩管，工作的氣體為純度99.99%的氬氣，十字霧化器，工作條件：射頻功率：1.2 kW；等離子體的流速：18 L/min；輔助氣的流速：1.8 L/min；霧化氣的流速：0.8 L/min。

Milli的超純水儀，Millipore公司；

賽多利斯的BS210S的電子天平，德國賽多利斯公司。

1.1.2 實驗試劑

實驗用水均為高純去離子水。

硝酸、鹽酸、氫氟酸、高氯酸都為優(yōu)級純的化學試劑，國藥化學試劑。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備過程

使用電子天平量取0.1 g的巖石礦物樣品，將其放入聚四氟乙烯的坩堝中，先用少量的高純水來將巖石礦物樣品濕潤，然后依次加入5 mL的氫氟酸、5 mL的硝酸和1 mL的高氯酸，然后將坩堝放入電熱板上進行加熱，當溶液中的白煙冒干凈之后，加入5 mL的王水溶液（HCL∶HNO3=3∶1）進行繼續(xù)溶解。充分溶解完全后將溶液轉移至50ml的容量瓶中，用超純水定容搖勻，等待測試。同時做空白實驗。

1.2.2 標準曲線的繪制

本文使用外標法繪制標準曲線。使用鎢的標準溶液來配置標準曲線，依次配置0、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL、0.5 μg/mL、1 μg/mL、5 μg/mL的一系列的標準溶液。然后以標準溶液濃度作為橫坐標，以測試結果的峰面積作為縱坐標，繪制一條標準曲線。

2 結果和討論

2.1 方法的精密度和檢出限

2.1.1 方法的精密度

本文選取5批巖石樣品進行測試，對每批巖石樣品均進行處理和測試6次，對測試結果進行計算，得出電感耦合等離子體-質譜法（ICP-MS）測試金屬鎢的相對標準偏差數(shù)據(jù)見下表1。從表中可以看出，該方法測試金屬鎢的相對標準偏差在0.92%～1.31%的范圍內變化，測試結果的精密度比較好，滿足測試方法的需求。

2.1.2 方法的檢出限

本文對空白樣品連續(xù)測定20次，計算出測試值的標準偏差，然后用3倍的標準偏差來計算檢出限，本文計算出使用ICP-MS測試鎢的方法的檢出限為0.1 μg/g。

2.2 方法的回收率

本文以加標回收率來判斷方法的回收率是否滿足要求。通過向同一批樣品中依次添加不同質量的鎢，然后按照上述的方法進行處理與測試，然后按照以下公式對測試結果進行處理。當加標回收率落在95%～105%的范圍內，則方法的回收率滿足需求。

加標回收率=（加標樣品的測定總值-樣品的測定值）/加標量。計算結果見表2。

2.3 樣品處理方式的討論分析

巖石樣品的溶解方式通常為酸溶解和堿溶解，其中堿溶解巖石樣品比較完全，但是堿溶解會引入比較多的基體元素包括鉀元素和鈉元素等，而且堿溶的操作比較復雜，因此該文使用酸溶的方法。不同的酸溶體系對樣品的溶解程度不相同?？梢宰鳛槿芙鈽悠返乃嵊宣}酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸、王水、磷酸、硫酸等，但是由于磷酸和硫酸的粘度很大，導致樣品溶液進入ICP中的霧化器后霧化效率低，如果要采用硫酸和磷酸，需要使用很低的濃度，因此本文排除這兩種酸。該文選用硝酸-氫氟酸-高氯酸的混合酸體系進行溶解，然后繼續(xù)用王水繼續(xù)溶解，能夠保證巖石樣品得到充分的分解，保證了測試結果的回收率和準確性。

2.4 干擾元素的分析

該文通過實驗得出，將樣品按照標準的處理方法進行處理后，樣品中的鐵、鋅、銅、錳、鈦、鈣、鎂等元素對于金屬鎢的測試都影響不明顯，因此本文不需要采用一些金屬掩蔽劑來對這些元素進行預處理。

3 結語

該文采用電感耦合等離子體-質譜法（ICP-MS）測試巖石樣品中的鎢含量，樣品的前處理比較簡單和安全，樣品測試結果的精確度和準確度都能夠滿足測試的需求，相對標準偏差RSD（n=6）小于2.0%，加標回收率落在95%～105%的范圍內，方法的檢出限為0.1 μg/g，也比較低，能夠檢測樣品中鎢含量比較少的樣品。本方法快速、簡便，適合于大批量的樣品的檢測，因此值得推廣。

參考文獻

[1] 王蕾，何紅蓼，李冰.堿熔沉淀ICP-MS法測定地質樣品中的多元素[J].巖礦測試，2003，22（2）：86-92.

[2] 胡凈宇，王海舟.ICP-MS在冶金分析中的應用進展[J].冶金分析，2001，21（6）： 27-32.

[3] 何蔓，胡斌，江祖成.用于研究ICP-MS中基體效應的逐級稀釋法[J].高等學校化學學報，2004，25（12）：2232-2237.

[4] 劉湘生，蔡紹勤，劉鳳粉，等.電感耦舍等離子體質譜法測定高純氧化釓中痕量稀土雜質[J].分析化學，1997，25（6）：652.

[5] 劉晶磊，章新泉，童迎東.電感耦合等離子質譜法測定高純氧化鉺中14種稀土雜質[J].分析化學，1997，25（12）：1417.endprint

摘 要：該文采用電感耦合等離子體-質譜法來測試巖石礦物中的金屬鎢元素的含量，樣品采用硝酸-氫氟酸-高氯酸的混合酸體系和王水進行處理。該方法的測試結果的精度比較好，相對標準偏差RSD（n=6）小于2.0%。方法的準確度滿足測試需求，方法測試金屬鎢的回收率在95%～105%的范圍內。該方法測試金屬鎢的方法檢出限為0.1 μg/g。使用ICP-MS測試巖石中的鎢元素含量的方法的重現(xiàn)性比較好，靈敏度比較高，操作比較簡單，能夠進行批量的檢測。

關鍵詞：電感耦合等離子體-質譜法（ICP-MS） 巖石 鎢

中圖分類號：P584 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0087-02

金屬鎢在我國各個領域的應用越來越廣泛，因此鎢元素的測定方法越來越重要。傳統(tǒng)的測試方法主要有容量法和比色法、極譜法，這些方法的精密度和準確度都比較好，但是測定的速度比較慢，而且需要的人工數(shù)比較多，工作的強度比較大。ICP-MS這種方法的檢出限低，重現(xiàn)性比較好、基體的影響比較小，而且能夠同時測定多種元素，同時能夠減少了繁瑣的化學的手工操作，因此近年來在地質、材料、冶金和環(huán)境保護等方面都得到了很好的應用。自然界的巖石礦物種類比較繁多，結構也比較復雜，因此巖石贗品的處理也比較復雜。本文采用酸溶的方法來對樣品進行處理，然后使用ICP-MS進行測定，具有很好的參考意義。

1 實驗部分

1.1 實驗試劑和實驗儀器

1.1.1 實驗儀器

美國thermo的poems 3型的等離子體質譜儀，耐氫氟酸的矩管，工作的氣體為純度99.99%的氬氣，十字霧化器，工作條件：射頻功率：1.2 kW；等離子體的流速：18 L/min；輔助氣的流速：1.8 L/min；霧化氣的流速：0.8 L/min。

Milli的超純水儀，Millipore公司；

賽多利斯的BS210S的電子天平，德國賽多利斯公司。

1.1.2 實驗試劑

實驗用水均為高純去離子水。

硝酸、鹽酸、氫氟酸、高氯酸都為優(yōu)級純的化學試劑，國藥化學試劑。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備過程

使用電子天平量取0.1 g的巖石礦物樣品，將其放入聚四氟乙烯的坩堝中，先用少量的高純水來將巖石礦物樣品濕潤，然后依次加入5 mL的氫氟酸、5 mL的硝酸和1 mL的高氯酸，然后將坩堝放入電熱板上進行加熱，當溶液中的白煙冒干凈之后，加入5 mL的王水溶液（HCL∶HNO3=3∶1）進行繼續(xù)溶解。充分溶解完全后將溶液轉移至50ml的容量瓶中，用超純水定容搖勻，等待測試。同時做空白實驗。

1.2.2 標準曲線的繪制

本文使用外標法繪制標準曲線。使用鎢的標準溶液來配置標準曲線，依次配置0、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL、0.5 μg/mL、1 μg/mL、5 μg/mL的一系列的標準溶液。然后以標準溶液濃度作為橫坐標，以測試結果的峰面積作為縱坐標，繪制一條標準曲線。

2 結果和討論

2.1 方法的精密度和檢出限

2.1.1 方法的精密度

本文選取5批巖石樣品進行測試，對每批巖石樣品均進行處理和測試6次，對測試結果進行計算，得出電感耦合等離子體-質譜法（ICP-MS）測試金屬鎢的相對標準偏差數(shù)據(jù)見下表1。從表中可以看出，該方法測試金屬鎢的相對標準偏差在0.92%～1.31%的范圍內變化，測試結果的精密度比較好，滿足測試方法的需求。

2.1.2 方法的檢出限

本文對空白樣品連續(xù)測定20次，計算出測試值的標準偏差，然后用3倍的標準偏差來計算檢出限，本文計算出使用ICP-MS測試鎢的方法的檢出限為0.1 μg/g。

2.2 方法的回收率

本文以加標回收率來判斷方法的回收率是否滿足要求。通過向同一批樣品中依次添加不同質量的鎢，然后按照上述的方法進行處理與測試，然后按照以下公式對測試結果進行處理。當加標回收率落在95%～105%的范圍內，則方法的回收率滿足需求。

加標回收率=（加標樣品的測定總值-樣品的測定值）/加標量。計算結果見表2。

2.3 樣品處理方式的討論分析

巖石樣品的溶解方式通常為酸溶解和堿溶解，其中堿溶解巖石樣品比較完全，但是堿溶解會引入比較多的基體元素包括鉀元素和鈉元素等，而且堿溶的操作比較復雜，因此該文使用酸溶的方法。不同的酸溶體系對樣品的溶解程度不相同。可以作為溶解樣品的酸有鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸、王水、磷酸、硫酸等，但是由于磷酸和硫酸的粘度很大，導致樣品溶液進入ICP中的霧化器后霧化效率低，如果要采用硫酸和磷酸，需要使用很低的濃度，因此本文排除這兩種酸。該文選用硝酸-氫氟酸-高氯酸的混合酸體系進行溶解，然后繼續(xù)用王水繼續(xù)溶解，能夠保證巖石樣品得到充分的分解，保證了測試結果的回收率和準確性。

2.4 干擾元素的分析

該文通過實驗得出，將樣品按照標準的處理方法進行處理后，樣品中的鐵、鋅、銅、錳、鈦、鈣、鎂等元素對于金屬鎢的測試都影響不明顯，因此本文不需要采用一些金屬掩蔽劑來對這些元素進行預處理。

3 結語

該文采用電感耦合等離子體-質譜法（ICP-MS）測試巖石樣品中的鎢含量，樣品的前處理比較簡單和安全，樣品測試結果的精確度和準確度都能夠滿足測試的需求，相對標準偏差RSD（n=6）小于2.0%，加標回收率落在95%～105%的范圍內，方法的檢出限為0.1 μg/g，也比較低，能夠檢測樣品中鎢含量比較少的樣品。本方法快速、簡便，適合于大批量的樣品的檢測，因此值得推廣。

參考文獻

[1] 王蕾，何紅蓼，李冰.堿熔沉淀ICP-MS法測定地質樣品中的多元素[J].巖礦測試，2003，22（2）：86-92.

[2] 胡凈宇，王海舟.ICP-MS在冶金分析中的應用進展[J].冶金分析，2001，21（6）： 27-32.

[3] 何蔓，胡斌，江祖成.用于研究ICP-MS中基體效應的逐級稀釋法[J].高等學校化學學報，2004，25（12）：2232-2237.

[4] 劉湘生，蔡紹勤，劉鳳粉，等.電感耦舍等離子體質譜法測定高純氧化釓中痕量稀土雜質[J].分析化學，1997，25（6）：652.

[5] 劉晶磊，章新泉，童迎東.電感耦合等離子質譜法測定高純氧化鉺中14種稀土雜質[J].分析化學，1997，25（12）：1417.endprint