GBZ-Ⅱ型相版測(cè)光儀在原子發(fā)射光譜測(cè)定銀硼錫三元素中的應(yīng)用研究

孔曉彥, 張國龍

(青海省地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試應(yīng)用中心，青海 西寧 810008)

GBZ-Ⅱ型相版測(cè)光儀在原子發(fā)射光譜測(cè)定銀硼錫三元素中的應(yīng)用研究

孔曉彥, 張國龍

(青海省地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試應(yīng)用中心，青海 西寧 810008)

對(duì)于地質(zhì)化探樣品中的銀硼錫三元素的分析主要采用發(fā)射光譜法，而青海省地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試應(yīng)用中心目前主要用GBZ-Ⅱ型相版測(cè)光儀進(jìn)行譯譜，本文主要介紹了相版測(cè)光儀的分析過程以及注意事項(xiàng)，并且分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度良好，可滿足平時(shí)大量的樣品分析任務(wù)要求。

GBZ-Ⅱ型相版測(cè)光儀；發(fā)射光譜；銀硼錫

近年來，隨著地質(zhì)化探樣品開采量的不斷增加，分析任務(wù)也在不斷加重，本人所從事的是銀硼錫三元素的分析，目前在效率和質(zhì)量?jī)煞矫娴囊蛩氐目紤]下，原子發(fā)射光譜分析法對(duì)檢測(cè)這三個(gè)元素最為適用，其分析特點(diǎn)為粉末固體制樣，可避免溶液制備試樣中的一些缺點(diǎn)，如無易揮發(fā)元素?fù)p失(如B等)、難溶元素分解不完全(如Sn等)、實(shí)際污染(如Ag等)等問題[1]，而與之相輔相成的測(cè)光環(huán)節(jié)是整個(gè)分析過程中較為重要的一個(gè)步驟，熟悉其理論依據(jù)并與實(shí)際測(cè)試工作相結(jié)合，找出分析過程中的一些常見問題并加以解決對(duì)提高整個(gè)分析結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性有著關(guān)鍵性的作用。

1 測(cè)光步驟

1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

依次準(zhǔn)確稱取合成硅酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列樣品(1-9號(hào))與緩沖劑(三氧化二鋁、焦硫酸鉀、氟化鈉、碳粉、二氧化鍺)在瑪瑙研缽中磨勻平行裝入兩根下電極(孔徑3.8mm、孔深4.0mm、壁厚0.6mm)中，滴加兩滴2%蔗糖乙醇水溶液放入烘箱內(nèi)烘干，在WP1型一米光柵攝譜儀上重疊攝譜經(jīng)暗示洗相處理得到譜版晾干，將譜版放到測(cè)光儀上夾緊，進(jìn)入電腦測(cè)光軟件選擇新建方法，輸入待測(cè)元素和內(nèi)標(biāo)的波長以及標(biāo)準(zhǔn)濃度進(jìn)行測(cè)試，對(duì)不同分析元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線分別加以命名然后存盤。

1.2 樣品分析測(cè)試

將待測(cè)樣品攝譜后的得到的譜版放到測(cè)光儀上進(jìn)行測(cè)定，以測(cè)量Ag元素為例，調(diào)出對(duì)應(yīng)的Ag元素的標(biāo)準(zhǔn)方法，輸入當(dāng)前波長，調(diào)平相版(注意調(diào)平過程中短波和長波處螺桿的調(diào)節(jié)方向)，零點(diǎn)校正，波長校正(通常選標(biāo)準(zhǔn)濃度中間一點(diǎn))，輸入樣品號(hào)碼并完成譜帶修正后開始測(cè)量，測(cè)量過程中掃描波長從短波到長波，即先掃描起始線(Fe線)，然后掃描內(nèi)標(biāo)線(Ge線)，接著掃描過渡線(Fe線)，最后掃描分析線(Ag線)的順序電腦依次測(cè)量記錄數(shù)據(jù)并最終經(jīng)三次擬合得出待測(cè)元素結(jié)果，用樣品中的自帶標(biāo)準(zhǔn)樣品的值去校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)曲線以提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 結(jié)果與討論

2.1 銀硼錫三元素元素分析線對(duì)見表1。

表1 銀硼錫三元素元素分析線對(duì)

在測(cè)試Ag時(shí)選擇了一條波長為326.5554nm的Fe線作為過渡線是因?yàn)樵撛氐膬?nèi)標(biāo)線和分析線之間間距較遠(yuǎn)，會(huì)因?yàn)橄喟姹旧聿黄胶妥詣?dòng)調(diào)焦上下調(diào)整范圍太小引起定位存在偏差問題[2]，而B、Sn兩個(gè)元素內(nèi)標(biāo)線和分析線之間間距相對(duì)較近，因此不用設(shè)置過渡線。

2.2 測(cè)試過程中的注意事項(xiàng)及影響因素討論

(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立至關(guān)重要，它就如一把“尺子”，想要得到準(zhǔn)確測(cè)量結(jié)果的前提就是這把"尺子"必須精確而且能夠滿足同時(shí)對(duì)高含量和低含量的測(cè)試，所以在建立標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)必須對(duì)每一個(gè)步驟嚴(yán)謹(jǐn)以待。首先由于低含量值的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的樣品極易被污染，所以可以考慮對(duì)其多置備一份選擇結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確的一個(gè)作為標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)；其次在暗室處理相版時(shí)黑度要控制在適當(dāng)范圍內(nèi)，不可太深也不可太淺；最后對(duì)于建立好的標(biāo)準(zhǔn)曲線應(yīng)該驗(yàn)證其是否合格，通常采用線性驗(yàn)證即計(jì)算它的相關(guān)系數(shù)來檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線才能使用。

(2)在測(cè)試前觀察相版是否洗凈晾干，膠面有無破損以及版面的黑度如何，根據(jù)相版版面的黑度深淺去調(diào)節(jié)零點(diǎn)，一般情況下，如果測(cè)試相版版面較制作標(biāo)準(zhǔn)曲線相版版面黑度大，可考慮將零點(diǎn)調(diào)至30以下(一般在26～30)；反之，將零點(diǎn)調(diào)至30到40之間，如此可降低版面黑度不統(tǒng)一帶來的誤差和測(cè)試過程中的一些不確定因素(如跑線或者個(gè)別樣品分析線不聚焦等)，從而提高分析質(zhì)量。

(3)由于B和Sn元素都處于短波區(qū)，二者分析線相對(duì)接近，波長270.9770nm的Ge線與B、Sn二元素的分析線都比較均稱，所以可將此譜線同時(shí)作為二元素的內(nèi)標(biāo)線，當(dāng)待測(cè)樣品所要分析的元素含有B和Sn時(shí)可建立一條標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)二元素同時(shí)進(jìn)行測(cè)定，如此便可節(jié)省大量的時(shí)間并且減少兩次分別測(cè)量所引進(jìn)的誤差。

(4)此分析方法采用內(nèi)標(biāo)法來消除工作條件的變化對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，它的定量依據(jù)為借測(cè)量分析線對(duì)的強(qiáng)度來進(jìn)行樣品含量的分析，因此內(nèi)標(biāo)元素譜線的黑度掃描至關(guān)重要，我們可以從其黑度掃描結(jié)果中分析對(duì)樣品含量的一些影響因素。首先，如果內(nèi)標(biāo)線的黑度值不均勻而且波動(dòng)范圍比較大，說明在這批樣品中Ge含量不均勻，有可能是緩沖劑中的內(nèi)標(biāo)沒有得到充分磨勻，也有可能是在裝樣過程中沒有將樣品和緩沖劑磨勻，還有可能是在攝譜過程中沒有按規(guī)定的攝譜條件和時(shí)間進(jìn)行操作，在此情況下測(cè)出的樣品含量值會(huì)有很大的誤差甚至是錯(cuò)誤，結(jié)果不可信，需要究其原因重新對(duì)樣品進(jìn)行分析測(cè)試；其次，在整個(gè)批次中所有的元素內(nèi)標(biāo)黑度都保持勻稱，但其中有兩個(gè)相鄰樣品黑度值很低或某個(gè)樣品黑度值異常偏高說明在攝譜時(shí)沒有對(duì)一個(gè)樣品進(jìn)行重疊攝譜或?qū)蓚€(gè)樣品進(jìn)行了重疊攝譜，此時(shí)測(cè)出該樣品的結(jié)果也不可信，需要重新分析或者按其分析線黑度值給出含量范圍。

(5)由于每次的制樣、攝譜和洗相條件(比如樣品本身性質(zhì)、攝譜時(shí)的溫濕度、洗相溫度以及版面黑度的控制等)都很難達(dá)到一致，因此在平時(shí)的測(cè)樣過程中每個(gè)批次的樣品中都要自帶至少兩個(gè)自控樣和一套標(biāo)準(zhǔn)系列樣品，在掃描完成后用自控樣和標(biāo)準(zhǔn)系列樣品的結(jié)果去校正標(biāo)準(zhǔn)曲線，以達(dá)到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果[3]。對(duì)自控樣的要求是選擇和分析樣品同系列(如分析樣品為巖石樣則自控樣也最好選擇巖石樣)并且含量高低也要在分析樣品含量范圍之內(nèi)，否則容易造成對(duì)某一含量段樣品結(jié)果的失控而影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

3 測(cè)量的準(zhǔn)確度和精密度試驗(yàn)

如表2所示，對(duì)GSS-8、GSS-17、GSS-20、GSS-23四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品平行測(cè)定12次并計(jì)算出準(zhǔn)確度與精密度，其準(zhǔn)確度高，重現(xiàn)性好，結(jié)果滿足測(cè)試要求。

表2 測(cè)量的準(zhǔn)確度和精密度試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)語

GBZ-Ⅱ型相版測(cè)光儀具有計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制和調(diào)焦、并且報(bào)告模式能夠與Execel兼容等優(yōu)點(diǎn)，其測(cè)試過程簡(jiǎn)便效率高，能夠滿足大量化探樣品分析要求，但是由于樣品物質(zhì)在放電間隙中的激發(fā)過程中所發(fā)生的反應(yīng)是十分復(fù)雜的，影響譜線強(qiáng)度的因素也是諸多的，所以在平時(shí)的測(cè)試工作中要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，不斷總結(jié)創(chuàng)新，力求提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

[1] 巖石礦物分析編寫組.巖石礦物分析(第一分冊(cè))[M].北京：地質(zhì)出版社，2011：442-444.

[2] 武 洋，李 勇，盧安民，等.相版測(cè)光儀在測(cè)試地球化學(xué)多元素樣品中的應(yīng)用研究[J].化學(xué)工程師，2011,187(4)：28-30.

[3] 胡 郁，陳思成.GBZ-Ⅱ型自動(dòng)相版測(cè)光儀在發(fā)射光譜分析中的應(yīng)用[J].礦產(chǎn)勘查，2010,01(z1)：171-173.

(本文文獻(xiàn)格式：孔曉彥, 張國龍.GBZ-Ⅱ型相版測(cè)光儀在原子發(fā)射光譜測(cè)定銀硼錫三元素中的應(yīng)用研究[J].山東化工，2017，46(14)：74-75.)

Applied Research of Atomic Emission Spectrometry DetermineSilver、Boron and Tin Elements by GBZ-Ⅱ Microphotometer

KongXiaoyan，ZhangGuolong

(Qinghai provincial geological and mineral testing and Application Center，Qinghai Xining 810008,China)

The determination of Silver、Boron and Tin elements in Geochemical samples mainly adopt emission spectrometry, in our testing center , the GBZ-Ⅱ Microphotometer is mainly used, this article mainly introduces analysis procedures and considerations of Microphotometer , the accuracy and precision of results is fine , can satisfy a large number of sample analysis mission requirement.

GBZ-Ⅱ microphotometer; atomic emission spectrum;Silver、Boron and Tin

2017-05-08

孔曉彥(1988—)，女，青海西寧人，助理工程師，主要從事光譜分析。

P575

A

1008-021X(2017)14-0074-02