葉元順*,羅大芳,車(chē)曉艷,趙志欣,陳 軍
(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 650203)
目前區(qū)域地球化學(xué)樣品中稀土測(cè)試方法主要以電感耦合等離子體發(fā)射光譜法為主,但因其測(cè)試檢出限較高且前處理過(guò)程中往往需要富集處理而導(dǎo)致測(cè)試周期較長(zhǎng),檢測(cè)結(jié)果不能滿(mǎn)足地質(zhì)勘查工作。
采用電感耦合等離子體質(zhì)譜為測(cè)試手段時(shí),往往因?yàn)闅浞岬囊雽?dǎo)致一些稀土元素形成沉淀物導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏低;采用堿熔處理可以完全分解樣品,但因高鹽度而意味著需要更高的稀釋倍數(shù),從而導(dǎo)致較高的檢出限值。本文建立了采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-硫酸混酸為前處理體系,1+1王水復(fù)溶殘?jiān)噪姼旭詈系入x子體質(zhì)譜為測(cè)試手段測(cè)試區(qū)域地球化學(xué)樣品中的微量稀土元素含量[1,2]。
ICAP-RQ型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國(guó)Thermo Scientific公司),帶He氣碰撞模式。
高純液氬(質(zhì)量分?jǐn)?shù)>99.999%),采用集中供氣裝置以保證氣壓穩(wěn)定。
鹽酸、硝酸、氫氟酸均為優(yōu)級(jí)純,生產(chǎn)廠商為國(guó)藥試劑集團(tuán);硫酸(優(yōu)級(jí)純,川東化工);二次去離子水(電阻率大于18.25 MΩ·cm)。
稀土多元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(100ug/ml)(鋼研納克)。
國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):GBW07158、GBW07159、GBW07160、GBW07161。
Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000ug/ml)(鋼研納克)。
Re標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000ug/ml)(鋼研納克)。
多元素調(diào)諧液(美國(guó)Thermo Scientific公司)。
多元素質(zhì)量校正液(美國(guó)Thermo Scientific公司)。
具體儀器參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 儀器工作參數(shù)
1.4.1 曲線(xiàn)繪制
將購(gòu)買(mǎi)的稀土混合標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至:0ppb、2ppb、10ppb、50ppb、100ppb、200ppb、300ppb、400ppb、500ppb濃度系列,介質(zhì)為2%王水。
將購(gòu)買(mǎi)的Rh、Re單標(biāo)配制成200ppb濃度的混合內(nèi)標(biāo)溶液,介質(zhì)為2%王水。
儀器點(diǎn)火穩(wěn)定半小時(shí)后將儀器調(diào)諧至最佳狀態(tài),若必要時(shí)先進(jìn)行質(zhì)量校正(尤其是交叉校正)。在儀器最佳狀態(tài)下繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。
1.4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
稱(chēng)取0.2g(精確到0.0001g)樣品于聚四氟乙烯燒杯中,少量水潤(rùn)濕樣品后加入混合酸25ml,置于電熱板上約50℃低溫硝解樣品,待到開(kāi)始冒硫酸煙時(shí)將溫度調(diào)至約80℃以便加速硫酸氫氟酸的趕盡。待硫酸煙冒盡后取下稍冷,加入約1ml1+1王水,順著燒杯壁沖洗少量水,放置電熱板上加熱煮沸并保持沸騰約20min以便將所有殘?jiān)芙馔耆?,取下冷卻至室溫后定容至25.0ml比色管中,搖勻靜置過(guò)夜待測(cè)。將過(guò)夜后的上清液稀釋10倍,補(bǔ)加適當(dāng)王水,使王水介質(zhì)保持2%濃度,以便同曲線(xiàn)酸度一致減小測(cè)試誤差。
本文對(duì)GBW07158、GBW07159、GBW07160、GBW07161四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行了7組平行測(cè)定,計(jì)算其平均值,同時(shí)評(píng)價(jià)其精密度(RSD)及相對(duì)誤差(RE),測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 測(cè)試結(jié)果評(píng)價(jià)表
表2結(jié)果顯示,所選4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)試結(jié)果精密度良好,RSD均小于3.0%;準(zhǔn)確度方面,RE均小于5%,準(zhǔn)確度較高,沒(méi)有出現(xiàn)同行文獻(xiàn)報(bào)道的測(cè)試結(jié)果偏低現(xiàn)象,這可能與硫酸的高沸點(diǎn)能將氫氟酸盡可能地趕盡有極大關(guān)系。
本中心多次試驗(yàn)結(jié)果顯示,混酸比例為:7(王水):7(氫氟酸):1(硫酸)混合時(shí)硝解樣品效果最好,且建議使用混酸一次加入,各種酸逐一加入時(shí)因沒(méi)有協(xié)同效應(yīng),往往不能達(dá)到預(yù)期的效果,且會(huì)大幅增加分析測(cè)試工作量。
采用7(王水):7(氫氟酸):1(硫酸)比例混硝酸解區(qū)域地球化學(xué)樣品時(shí),在保證硫酸煙冒盡下趕盡氫氟酸,微沸騰狀態(tài)下用王水復(fù)溶解殘?jiān)梢员WC樣品中稀土元素消解完全,利用電感耦合等離子體質(zhì)譜測(cè)試,精密度良好,所選4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的RSD均小于3.0%,準(zhǔn)確度較高,RE小于5%。