湯衛(wèi)(安徽省地球物理地球化學勘查技術(shù)院,安徽合肥230022)
經(jīng)預(yù)實驗及大量監(jiān)測分析說明,石墨爐/火焰原子吸收分光光度計靈敏度高,自動化程度高,分析結(jié)果準確,重現(xiàn)性好,擬取代較為耗時耗力的化學光譜金法。
WFX-120型石墨爐/火焰原子吸收分光光度計(北京瑞利儀器有限公司);金空心陰級燈(北京有色金屬研究總院);HY-B型回旋式大型搖床(江蘇金壇市金城國盛實驗儀器廠);HH-S系列數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州萬達生實驗儀器有限公司);石墨管(北京理焙炭塑技術(shù)有限責任公司)。
金標準儲備液:1000μg/mL,介質(zhì)為10%王水;金標準工作液(10 ng/mL):將金標準儲備液逐級稀釋至10 ng/mL,介質(zhì)為10%王水;0.5%聚乙烯醇溶液:稱取0.5 g聚乙烯醇溶于100 mL熱水中;0.5%硫脲溶液:稱取4 g硫脲溶于200 mL水中;去離子水;泡沫塑料:市售聚氨酯泡沫塑料,剪成圓滑3 cm×1.2 cm×1.2 cm小塊。
分別取 0.0、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0、25 mL 金工作液于帶蓋塑料瓶中,去離子水稀釋至100 mL,加入10 mL現(xiàn)配王水,放入預(yù)先準備的泡塑,蓋上瓶蓋,放入往復(fù)振蕩器中振蕩40 min。完成后取出泡塑,用去離子水反復(fù)沖洗干凈并擠出水分,放入10 mL比色管中,準確加入5 mL硫脲溶液,塞上瓶蓋水浴鍋中沸水浴40 min。趁熱在管中將泡塑取出擠干溶液。
稱取10 g樣品于磁舟,置于馬弗爐中,升溫至650℃,并灼燒1.5 h。取出冷卻,倒入250 mL玻璃燒杯中。加入少量水濕潤,加入新鮮配制40 mL王水。放在電熱板上,升溫至250℃,蒸至10 mL體積取下。定容至200 mL后加入1 mL 0.5%聚乙烯醇溶液,攪拌均勻,靜置澄清。取上層清液100 mL加入250 mL塑料瓶中,加入5 mL先配王水,以下步驟同1.2。
表1 儀器工作條件
表2 石墨爐升溫程序
2.1.1 灰化溫度的選擇
圖1 灰化溫度曲線圖
由圖1可觀察到,灰化溫度達到600℃時吸光度最大,在灰化溫度高于650℃時吸光度迅速下降,可能是灰化溫度太高導(dǎo)致硫脲中的金開始損失,故選擇灰化溫度為600℃。
2.1.2 原子化溫度的選擇
圖2 原子化溫度曲線圖
由圖2可觀察到,隨著原子化溫度的上升,吸光度逐步增加,在2550℃吸光度基本達到最高,然而,溫度過高會嚴重降低石墨管的使用壽命,增加成本,故兼顧成本和靈敏度,選擇原子化溫度為2550℃。
2.1.3 王水介質(zhì)濃度的影響
選擇國家一級標準物質(zhì)GBW 07229(含量為52.0 mg/g),分別選擇王水的濃度為 1%、2%、5%、10%、15%、20%、25%、30%,同實驗步驟1.2,測定其含量。
表3 王水介質(zhì)濃度的影響
由表3可知,當王水濃度為5%~20%時吸附較為完全;當王水濃度超過25%時,泡塑變黃失去彈性,吸附能力顯著下降,因而選擇王水濃度為25%。
2.1.4 振蕩吸附時間的選擇
選擇國家一級標準物質(zhì)GBW 07229(含量為52.0 mg/g),選擇王水濃度為25%,分別選擇振蕩時間為10、20、30、40、50、60 min,振蕩吸附時間的影響見表 4。
表4 振蕩吸附時間的影響
由表4可知,振蕩時間超過40 min,吸附趨向完全??紤]到實際的工作效率,選擇振蕩吸附時間為40min。
2.1.5 硫脲解脫液濃度的影響
選擇國家一級標準物質(zhì)GBW07229,分別選取硫脲的濃度如表5所示,并保持解脫時間不變,硫脲濃度的影響見表5。
表5 硫脲濃度的影響
由表5可知,當硫脲解脫液濃度達到0.5 g·mL-1時已經(jīng)可以解脫完全了,綜合考慮節(jié)能環(huán)保以及準確度,選擇硫脲濃度為0.5 g·mL-1。
2.1.6 解脫時間的影響
選擇國家一級標準物質(zhì)GBW07229,選取硫脲的濃度為 0.5 g·mL-1,改變解脫時間為 10、20、30、40、50、60 min,解脫時間的影響見表6。
表6 解脫時間的影響
由表6可知,隨著解脫時間的增加,數(shù)值不斷提升。當解脫時間超過40 min,解脫趨向完全??紤]到實際的工作效率,選擇解脫時間為40 min。
2.1.7 泡沫塑料的影響
市售泡沫塑料應(yīng)選用彈性好的脫脂泡沫塑料,使用前需處理,保證不掉落小型顆粒,如果小型顆粒掉落到比色管中,解脫后難以取出,會嚴重影響實驗結(jié)果。
2.1.8 取出泡塑時間的影響
水浴完成應(yīng)嚴格控制擠壓取出泡塑時間,一次水浴多組樣品時應(yīng)逐個取出比色管,進行按壓取出泡塑操作。曾在冬季一次取出多組比色管操作,導(dǎo)致結(jié)果偏低很多。
2.1.9 石墨管的影響
通過對大量化探樣品的測試發(fā)現(xiàn),一根石墨管的使用極限為700~800個樣品。每次測量前都需檢查石墨管,即將達到使用極限的石墨管以及平臺脫落的石墨管都會導(dǎo)致結(jié)果偏低很多。
2.2.1 檢出限
按照實驗方法,對空白溶液進行11次測定,計算其標準偏差,得到本方法檢出限為0.1 ng.g-1。
2.2.2 精密度和準確度
選取國家一級GBW 07229,GBW 07228,GAu-9b連續(xù)11次測定結(jié)果表7。
表7 精密度和準確度
在日常樣品測試中隨機抽取10個不同含量的樣品,分別用三種方法測量,結(jié)果如表8。
表8 樣品分析結(jié)果的對比
由結(jié)果可知,三種方法并沒有明顯的系統(tǒng)性誤差,結(jié)果較為一致。
實驗結(jié)果表明,本方法簡單快速,易于掌握,相比化學光譜金法及IMP-MS法結(jié)果較為一致,在節(jié)省大量時間的同時兼顧了成本滿足“地質(zhì)礦產(chǎn)實驗檢測規(guī)范”,適用于測量大批量化探樣品中的微量金。