葉元順,趙志欣,鄧碧霞,羅 宇
(中國(guó)冶金地質(zhì)總局昆明地質(zhì)勘查院 測(cè)試中心,云南 昆明 650201)
區(qū)域地球化學(xué)樣品中金含量低,相應(yīng)的檢測(cè)方法要求高靈敏度、低檢出限。目前常用的檢測(cè)方法為泡塑或活性炭吸附--石墨爐原子吸收光度法(GF-AAS)或電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICPMS)測(cè)試[1-4]。
本文采用1+1王水溶樣,泡塑吸附富集,硫脲解脫,對(duì)石墨爐原子吸收光度法(GF-AAS)和電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICPMS)兩種測(cè)試方法做了對(duì)比。
電子天平(最小精度0.01g)。
馬弗爐。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀iCAP-RQ(Thermo Fisher)。
石墨爐原子吸收Z(yǔ)-2000(日立,偏振塞曼扣背景)。
硝酸(AR)。
鹽酸(AR)。
硫脲(AR)。
三氯化鐵(AR)。
Re內(nèi)標(biāo)液(20ug/L,2%硝酸介質(zhì))。
聚氨脂型泡塑(15mm*15mm*30mm,10%硝酸活化4h后清水洗至中性)。
GAu系列一級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(廊坊物化勘所研制)。
1.3.1 石墨爐條件
波長(zhǎng)242.8nm,狹縫1.3nm,時(shí)間常數(shù)0.1s,燈電流5mA,光電倍增管高壓345V,進(jìn)樣體積10uL。
原子化條件干燥開(kāi)始溫度80℃,40℃/s干燥至140℃結(jié)束,氬氣流量200ml/min;干燥開(kāi)始溫度80℃,40℃/s干燥至140℃結(jié)束,氬氣流量200ml/min;原子溫度2400℃,保持3s,氬氣流量30ml/min;除殘溫度2600℃,保持4s,氬氣流量200ml/min。
1.3.2 ICP-MS條件
ICP射頻功率1150W,掃描次數(shù)30,冷卻氣流量14L/min,輔助氣流量1.0L/min,霧化器流量0.6L/min,取樣錐嵌片0.45mm,碰撞模式測(cè)量。
稱(chēng)取10.00g樣品于50ml瓷坩堝中,置于馬弗爐中低溫開(kāi)始焙燒至650℃后保持2h。取出冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移至150ml帶蓋聚四氟乙烯樣品瓶中,加入25ml含4%氟化氫銨的1:1王水,擰緊蓋子后放置到沸水浴中密閉蒸汽加熱1h。取出冷卻至室溫后開(kāi)蓋,依次加入1ml三氯化鐵(100g/L)溶液、80ml水和1塊活化好的泡塑,再次擰緊蓋子后放置于往復(fù)振蕩器上,以90r/min的速度震蕩1h。取出泡塑用自來(lái)水洗凈分離雜質(zhì),盡量擠壓干后放入預(yù)先裝有10ml硫脲溶液(20g/L)的比色管中,用玻璃棒將其頂至頁(yè)面以下。將比色管放入沸水浴中加熱解吸附30min,趁熱用玻璃鉤針取出泡塑,溶液冷卻至室溫后搖勻待測(cè)。
為盡量扣除干擾,本實(shí)驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(KB、GAu-2b、GAu-9b、GAu-10a、GAu-11a、GAu-12、GAu-14,各 個(gè) 標(biāo) 準(zhǔn) 物質(zhì)樣品含量分別為 :0.00ng/g、0.86ng/g、1.60ng/g、5.10ng/g、10.5ng/g、21.5ng/g、100ng/g)同樣品一起處理后作工作曲線,ICP-MS測(cè)試采用Re作內(nèi)標(biāo),曲線見(jiàn)下圖。
圖1 石墨爐原子吸收曲線圖
圖2 ICP-MS曲線圖
上圖顯示,兩種測(cè)試方法相關(guān)系數(shù)r均都在0.9995以上,線性較好,均能滿足區(qū)域地球化學(xué)探查的要求。
表1 方法檢出限
表2 方法精密度和準(zhǔn)確度
在儀器最佳化條件下,繪制工作曲線后,對(duì)7個(gè)樣品空白溶液進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差,以3.14倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算各自方法的的檢出限為,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
MDL結(jié)果顯示,ICP-MS法較GF-AAS法檢出限更低,但無(wú)論是ICP-MS法,或GF-AAS法,所計(jì)算出的方法檢出限均滿足DZ/T0130.4-2006中,對(duì)于金分析檢出限的要求。
本文對(duì)GAu-8、GAu-7a、GAu-13三個(gè)高中低含量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采用不同方法進(jìn)行測(cè)試,每組樣品6個(gè),計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD和相對(duì)誤差RE,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。
表2顯示,GF-AAS組 中GAu-8、GAu-7a、GAu-13三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)試值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)和相對(duì)誤差(RE)均大于ICP-MS測(cè)定組,但I(xiàn)CP-MS和GF-AAS測(cè)試數(shù)據(jù)的RSD和RE均在DZ/T0130.4-2006規(guī)范的要求范圍內(nèi)。
采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)繪制曲線,可以有效抵消基體帶來(lái)測(cè)試干擾,ICP-MS測(cè)試方法在檢出限、精密度和準(zhǔn)確度上均優(yōu)于GF-AAS,線性范圍更寬,RSD和RE相對(duì)更小,結(jié)果穩(wěn)定可靠,符合區(qū)域地球化學(xué)化探樣品中金的測(cè)試要求。