Z－2700石墨爐原子吸收法測定痕量金試驗方法研究

蘇衛(wèi)漢，鄧飛躍，譚麗娟，肖立青，鄧述培，唐玉霜，黃利寧，王 茁，侯 丹

（1.中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南 長沙 410083；2.湖南省有色地質(zhì)勘查研究院測試中心，湖南 長沙 410015；3.湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410100）

·分 析·

Z－2700石墨爐原子吸收法測定痕量金試驗方法研究

蘇衛(wèi)漢1，鄧飛躍1，譚麗娟2，肖立青2，鄧述培2，唐玉霜2，黃利寧2，王 茁2，侯 丹3

（1.中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南 長沙 410083；2.湖南省有色地質(zhì)勘查研究院測試中心，湖南 長沙 410015；3.湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410100）

試驗以10 ng／mL金標(biāo)準(zhǔn)溶液為試樣，以1%抗壞血酸作為基體改進(jìn)劑，通過試驗對比，采用石墨爐斜坡升溫程序，改進(jìn)樣品的前處理方法和儀器的測試條件，找到既能滿足生產(chǎn)要求，又能提高生產(chǎn)效率，且保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的方法。

金標(biāo)準(zhǔn)溶液；基體改進(jìn)劑；升溫程序；前處理方法

在地礦勘探樣品的檢測中，痕量金的測量占有非常重要的地位?；綐悠分泻哿拷鸬臏y定，傳統(tǒng)方法主要用光譜法，雖然光譜法靈敏度高，但是不穩(wěn)定，重現(xiàn)性不好。與傳統(tǒng)的分析方法相比，泡沫吸附-石墨爐原子吸收分光光度法具有檢出限低、靈敏度高、精密度好等特點，適用于土壤化探樣品中痕量金的測試。試驗經(jīng)過焙燒樣品，用王水將樣品中的金溶解出來，然后用泡沫塑料吸附金，用硫脲解脫后得到金的硫脲溶液，再上機(jī)測試。利用Z－2700石墨爐原子吸收分光光度計，采用斜坡升溫技術(shù)，以抗壞血酸作為基體改進(jìn)劑，以達(dá)到降低測定金時的原子化溫度，改善涂層石墨管測定金的靈敏度、精確度和檢出限，并延長石墨管使用壽命的目的。通過試驗比較樣品處理過程中的試驗條件，對儀器升溫程序做優(yōu)化試驗，以降低生產(chǎn)中的消耗，提高效率，降低成本。

1 試驗部分

1.1 儀器和主要試劑

Z－2700石墨爐原子吸收光譜儀（日本日立公司生產(chǎn)）；金空心陰極燈（北京曙光光電器件有限公司生產(chǎn)）；金標(biāo)準(zhǔn)溶液100 ng／mL；試驗所用的鹽酸、硝酸、硫脲均為分析純試劑，水為一級水。

1.2 儀器測量條件

波長：242.8 nm；狹縫：0.4 nm；塞曼扣背景、斜坡升溫、峰高積分方式，吸樣量為15 μL，基體改進(jìn)劑量為5 μL。

1.3 試驗方法

準(zhǔn)確稱取10 g樣品于25 mL瓷方舟中，置于馬弗爐中，于700℃灼燒1.5 h，冷卻后取出，倒入250 mL錐形瓶中，加入新配制的王水（1∶1）50 mL，置于電熱板上加熱60 min左右，取下。加入100 mL左右的水，放入1塊排去氣泡后的小泡塑（預(yù)先用5%氫氧化鈉浸泡后，洗凈、晾干［1］），將錐形瓶置于振蕩器上振蕩30 min，取出泡塑，用水洗凈，擠干，放入預(yù)先準(zhǔn)確加入了15 mL 1%硫脲溶液［2］的比色管中，在沸水浴中保持30 min，趁熱取出泡塑，待溶液冷卻后上機(jī)測定。

1.4 焙燒條件的優(yōu)化

對不同起始溫度焙燒下國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測試結(jié)果進(jìn)行比較。分別在馬弗爐起始溫度為室溫、100℃、200℃、300℃、400℃、500℃下升溫至700℃，按照試驗方法制備國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GAu－2a，GAu－9a，GAu－10a和GAu－11a的測試溶液各三份分別在石墨爐上測定，其結(jié)果見表1。

表1 不同焙燒起始溫度下標(biāo)準(zhǔn)物物質(zhì)測定值

通過分析對比不同起始焙燒溫度下，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測量值之后發(fā)現(xiàn)，在起始焙燒溫度不高于400℃的情況下，都能較好地滿足測試要求，達(dá)到500℃時測量值明顯下降。在同等處理樣品和分析條件不變的情況下，排除其它因素，過高的焙燒起始溫度對于礦樣去硫、汞、碳、有機(jī)物等雜質(zhì)的過程是不利的，直接影響到測量結(jié)果，使結(jié)果偏低。所以起始溫度保持在400℃以下為宜。

1.5 升溫程序優(yōu)化

1.5.1 干燥、灰化、原子化、除殘溫度的優(yōu)化

以100 ng／mL的金標(biāo)準(zhǔn)溶液制備10 ng／mL的金工作液，其它條件選用廠家推薦條件，測量不同干燥、灰化、原子化、除殘溫度下［3］吸光度的變化，試驗結(jié)果見表2、表3。由表2可以得到干燥的最佳起始溫度是80℃，終止溫度為140℃；灰化的最佳終止溫度為400℃。由表3可以得到最優(yōu)原子化溫度為2 400℃；在2 600℃以上吸光度已經(jīng)趨于平穩(wěn)，除殘溫度太高影響石墨管使用壽命，故除殘溫度選擇2 600℃。

表2 升溫程序中不同起止溫度對吸光值的影響

1.5.2 干燥、灰化、原子化、除殘時間優(yōu)化

按照儀器廠家的推薦條件測定樣品耗時太長（一個加熱程序需要2.5 min），至使生產(chǎn)效率降低，生產(chǎn)成本升高。用10 ng／mL金工作液，固定其它測定條件，測試在不同的升溫條件下樣品吸光度值的變化，試驗結(jié)果見表4、表5。由表4可知干燥的最佳時間20 s。由表5可以得出，最佳灰化時間為20 s；原子化3 s后吸光度趨于穩(wěn)定，為了保護(hù)石墨管，延長其使用壽命，所以選擇3 s原子化；除殘3 s后空白吸光度趨于穩(wěn)定，回歸到基線位置，為了延長石墨管的使用壽命，所以選擇3 s除殘。通過以上試驗得出的最佳升溫程序見表6。該程序一次測定只需不到2 min的時間（包括冷卻時間），比原升溫程序提高效率近三分之一。

表3 原子化和除殘階段不同溫度條件對吸光度的影響

表4 不同干燥時間對吸光度的影響

表5 灰化、原子化、除殘階段不同時間條件對吸光度的影響

表6 最佳升溫程序

1.6 抗壞血酸對吸光度的影響

以100 ng／mL金的標(biāo)準(zhǔn)溶液制備0 ng／mL、1 ng／mL、2.5 ng／mL、5 ng／mL、10 ng／mL、20 ng／mL的工作液，固定其它測量條件，分別測定加抗壞血酸作為基體改進(jìn)劑［4］和不加抗壞血酸時的吸光度并繪制工作曲線，見表7。

表7基本改進(jìn)劑對比試驗

由表7可知，加了抗壞血酸基體改進(jìn)劑后可以明顯提高方法的靈敏度。

1.7 方法的準(zhǔn)確度、精密度

試驗選擇1.6 ng／g和10.5 ng／g的標(biāo)準(zhǔn)樣品分別稱取12份，按照改進(jìn)后條件測定方法精密度和準(zhǔn)確度，見表8。

表8 方法精密度和準(zhǔn)確度測定

從表8可以看出，改進(jìn)后的測定方法中，儀器精密度良好、制備方法及儀器性能可靠，完全符合《地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范》要求［5］。

2 結(jié) 論

1.采用合適的起始灼燒溫度，即400℃，測試液既能保持靈敏度，又能得到準(zhǔn)確的結(jié)果，還可以縮短在前期處理樣品耗時長的缺點，進(jìn)而節(jié)省了能耗降低了檢測成本。這種方法雖然簡單但很實用，適合在大批量的地球化學(xué)樣品測試中應(yīng)用，其內(nèi)檢樣和管理樣偏差都在誤差允許的范圍內(nèi)。

2.改進(jìn)后的升溫程序已經(jīng)應(yīng)用于十幾萬件化探樣品的測定，不但提高了生產(chǎn)效率，最大成度上利用了石墨管，而且準(zhǔn)確度和精密度都能滿足規(guī)范要求。

3.加入基體改進(jìn)劑，提高了石墨管的使用壽命和儀器的靈敏度，石墨管比不加基體改進(jìn)劑前多測定450～600件樣品。

［1］ 李琴美.用氫氧化鈉提高泡塑富集金能力的探討［J］.黃金，1997，18（11）：54－57.

［2］ 羅德燊，周玲，杜建軍，等.泡沫塑料吸附硫脲解脫原子吸收法測金［J］.分析化學(xué)，1980，8（1）：77－79.

［3］ 艾曉軍，聶鳳蓮.Z－5000石墨爐原子吸收光譜法測定痕量金升溫程序研究［J］.黃金，2006，9（6）：42－45.

［4］ 劉濤，李念占，李君強(qiáng)，等.Z－2000石墨爐原子吸收光譜法測定化探樣品中的痕量金［J］.黃金科學(xué)技術(shù)，2009，17（1）：118 －121.

［5］ D Z 0131－20060，地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范［S］.

Investigation of Experimental Method in Determination of Trace Gold by Atomic Absorption Spectrometry Using Z－2700 Graphite Furnace

SU Wei-han1，DENG Fei-yue1，TAN Li-juan2，XIAO Li-qing2，DENG Shu-pei2，TANG Yu-shuang2，HUANG Li-ning2，WANG-Zhuo2，HOU Dan3

（1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Central South University，Changsha 410083，China；2.Hunan Nonferrous Geological Exploration Institute of Testing Centers，Changsha 410015，China；3.Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China）

In this paper，the sample concentration of standard gold solution is 10 ng／mL.The 1%ascorbic acid was chosen as a matrix modifier.Through the experimental comparison，use the graphite furnace temperature program of slope，making better pretreatment method of sample and the test conditions of instrument，to find a way which can not only meet the requirements of production，but also improve production efficiency，and ensure the accuracy of data.

gold standard solution；matrix modifier；temperature program；pretreatment method

TG115

A

1003－5540（2015）03－0074－04

2015－03－25

蘇衛(wèi)漢（1985－），男，工程師，主要從事巖石礦物分析研究。