趙君梅
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質勘查局七〇三隊 伊寧 835000)
多目標區(qū)域地球化學調(diào)查是以基礎地質資源潛力與生態(tài)環(huán)境等三大方面為主要目標開展的基礎性地質調(diào)查工作,以采集和分析土壤樣品為主,為了能很好地反映出地球化學背景,其分析方法要求具有較低的檢出限及較高的準確度和精密度,所以對分析方法的技術指標及分析質量監(jiān)控要求很嚴。硒是一種人體和動物必須的微量元素,但超過一定量又會對身體有害,故準確測定硒含量具有重要意義。硒的測定方法有很多,可采用原子熒光法、原子吸收法、ICP-MS 法。原子熒光法測定硒具有靈敏度高,操作快速簡便等特點。在實際測試工作中,由于硒含量普遍低,往往會因各種因素的影響,使測定效果不理想。為得到準確的測定結果,本文對影響多目標區(qū)域地球化學調(diào)查樣品中硒測定的因素進行了分析,總結了分析過程中需注意的各個細節(jié)。
AFS-930 型原子熒光光譜儀(北京吉天儀器);硒空心陰極燈(北京有色金屬總院);控溫電熱板(DRJ);BSA124S 型電子天平(賽多利斯,感量0.1mg);高純級氬氣(氬質量分數(shù)≥99.996%);鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸;高氯酸-氫氟酸-硝酸混合酸(1+5+10)。
硼氫化鉀(15g/l)-氫氧化鉀(5g/l)溶液:稱取5g氫氧化鉀溶于250mL 燒杯中,用水溶解,再加入15g硼氫化鉀,加水攪拌溶解后,用水稀釋至1000mL,搖勻,用時現(xiàn)配;鐵鹽溶液(ρSe=10mg/mL):稱取24.36g三氯化鐵、于250mL燒杯中,加入40mL鹽酸,溶解后用水稀釋至500mL,搖勻,備用;硒標準儲備液ρSe=100μg/mL:稱取0.0500g優(yōu)級純硒粉置于100mL燒杯中,蓋上表面皿,沿杯壁加入20mL(1+1)硝酸,于低溫電熱板上加熱溶解。取下,加入3mL(1+1)硫酸,繼續(xù)加熱至冒煙,取下冷卻,用少量水吹吸表面皿和杯壁,再加熱至冒煙,取下冷卻,移入500mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。硒標準工作液ρSe=0.050μg/mL:由硒標準儲備溶液逐級稀釋配制,介質(1+9)HCl。用時現(xiàn)配。
于一組50mL容量瓶中,各加入20mL(1+1)的鹽酸,分別移取ρ(Se)=0.05μg/mL 標準溶液0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL,加入5mL鐵鹽溶液,用水稀釋至刻度,搖勻,放置30min。得到0.00ng/ml,0.50ng/ml、1.00ng/ml、2.00ng/ml、5.00ng/ml、10.00ng/ml 的硒標準系列,以硼氫化鉀溶液作還原劑,以鹽酸(1+9)作載流,在原子熒光光譜儀上進行測定。
試樣粒徑小于74μm,經(jīng)105℃條件下烘干2h 后密封于紙袋中。
稱取0.2000g 試樣于50mL 聚四氟乙烯坩堝中,用少量水潤濕,加入10mL 混合酸,在150℃電熱板上加熱分解,蒸至冒白煙取下,冷卻,低溫加入5mL鹽酸,用細口蒸餾水沿杯壁沖洗一圈,放入低溫電熱板上加熱5min 取下,移入盛有1mL 鐵鹽的10mL比色管中,用水稀釋至刻度,搖勻,放置30min 后測定。調(diào)節(jié)儀器各項參數(shù)使儀器達到最佳測量狀態(tài),以硼氫化鉀溶液作還原劑,以鹽酸(1+9)作載流測定待測溶液。
按5%試樣總數(shù)隨機抽取試樣進行重復性測定,校準曲線相關系數(shù)r≧0.999,同時采用空白試驗、標準物質驗證等方法進行質量控制。
按照儀器規(guī)定啟動儀器,調(diào)節(jié)各項參數(shù)使儀器達到最佳測量狀態(tài)。通過多次試驗,確定最佳儀器參數(shù)為負高壓270v;燈電流80mA;原子化器高度8mm;載氣流量400mL/min;屏蔽器流量800mL/min。
硼氫化鉀濃度對測定靈敏度和熒光值有一定的影響,硒的熒光強度隨著硼氫化鉀濃度的增大而增大,但熒光強度開始增高后來會降低,硼氫化鉀濃度為15-20g/L時熒光強度達到最大。原因可能是硼氫化鉀濃度低時產(chǎn)生氫氣少,還原能力不足,硼氫化鉀濃度高導致反應過于劇烈,產(chǎn)生過量氫氣,熒光強度不穩(wěn)定。
因實驗室大環(huán)境中常用到硫酸,而硫酸中含有硒,實驗各個環(huán)節(jié)都有可能受到交叉污染,試驗分別測定含有0.1%硫酸的空白和經(jīng)去硒處理的0.1%硫酸的空白,結果表明未經(jīng)去硒處理硫酸空白的測定結果明顯高于去硒處理硫酸的空白。故整個溶樣過程中應盡量減少與環(huán)境中硫酸的接觸,避免因環(huán)境污染硒的測定。
試樣溶解溫度及儀器室溫度的控制對測樣結果均有影響。試樣溶解溫度過高會使聚四氟乙烯坩堝底部變形,長期使用影響使用壽命。溫度過低,試樣溶解時間長,效率低,不利于大批樣檢測。溶樣過程中可根據(jù)樣品溶解情況調(diào)節(jié)溫度,開始將溫度調(diào)高一些,溶液蒸至近冒煙時將溫度調(diào)低,再蒸至冒大煙取下。外界環(huán)境溫度變化較大時對原子熒光分光光度度計也有較大的影響,儀器需要溫度補償調(diào)節(jié)與標準溶液、待測液溫度一致,故需保證儀器室有恒定的溫度,一般溫度保持在25℃,室內(nèi)溫度過高或過低,測定結果會出現(xiàn)一定的偏差。
準確度和精密度用分析國家一級標準物質(GBW 水系沉積物系列)的方法進行測定,對12 個GBW水系沉積物系列的每一個樣品進行12次測試,測量值與推薦值吻合,測量平均值與標準值之間的對數(shù)誤差(△LogC)和相對標準偏差(RSD%)均符合DZ/T0258-2014《多目標區(qū)域地球化學調(diào)查規(guī)范(1:250000)》要求。
(1)高氯酸、硝酸、氫氟酸是強氧化性和高腐蝕性液體,注意安全防護措施。
(2)因硒具有揮發(fā)性,樣品加熱分解至冒煙必須取下,否則蒸干會使測定結果偏低。
(3)待測液測定前與標準液在儀器室恒溫半小時以上,確保溫度恒定。
(4)如果樣品中硒濃度很高,應進行逐級稀釋,稀釋后的濃度應至少為10倍方法檢出限。
(5)標準工作溶液應在有效期內(nèi)使用,超過有效期應重新配置。
(6)因硫酸中常含有硒,測定過程中應盡量減少使用盛過硫酸的器皿,配置標準溶液用硫酸必須經(jīng)過去硒處理,也可用高氯酸代替。去硒處理方法為:取200mL 硫酸于500mL 燒杯中,加入1g 溴化鈉,于高溫電熱板上加熱冒煙直到硫酸變?yōu)闊o色,冷卻后再加入1g 溴化鈉重復處理一次,取下冷卻,移入玻璃瓶中。
本文對氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定多目標區(qū)域地球化學調(diào)查樣中硒量過程中的儀器參數(shù)選擇、還原劑濃度、環(huán)境、溫度、精密度準確度等影響測定結果的因素進行了分析,總結了測硒的分析過程中遇到的各種問題及需注意的各個細節(jié),盡可能將產(chǎn)生的誤差降至最低,保證測量結果滿意。