孛麗娟

(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局706隊(duì)阿勒泰836500)

發(fā)射光譜法測(cè)定化探樣品中錫和鉬的含量

孛麗娟

(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局706隊(duì)阿勒泰836500)

試樣和緩沖劑按1∶1混合磨勻后裝入石墨電極，Ge為內(nèi)標(biāo)，在交流電弧激發(fā)下，被測(cè)元素發(fā)射出原子光譜，通過(guò)測(cè)定發(fā)射光譜的光強(qiáng)度，從而測(cè)定被測(cè)元素的含量。由于地質(zhì)樣品巖性復(fù)雜，而且光譜定量分析流程較長(zhǎng)，因此要想提高分析的準(zhǔn)確度，必須嚴(yán)格要求每一步操作。

發(fā)射光譜法光譜激發(fā)源緩沖劑狹縫掃描

原子發(fā)射光譜是一種多元素分析技術(shù),以固體粉末進(jìn)樣,可以一次攝譜并同時(shí)分析5個(gè)元素,可避免溶液制備試樣中的一些缺點(diǎn),如難溶元素分解不完全(Sn);且可達(dá)到較低的檢出限,精密度好和準(zhǔn)確度高的技術(shù)指標(biāo)。運(yùn)行成本低無(wú)需氬氣和氧氣等輔助氣體,主要消耗的是石墨電極。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器工作參數(shù)

1.1.1 電弧發(fā)生器

電流范圍:2A～20A；引燃方式:高壓脈沖；最高輸出峰值電壓:20kV；分析間隙最大起弧距離要求小于7mm。

1.1.2 分光系統(tǒng)

波段范圍:200nm～400nm；波長(zhǎng)示值誤差：± 0.05nm；凹面光柵:曲率半徑750mm；色散率:0.55nm∕mm(一級(jí))；刻線密度:2400條∕mm。

1.1.3 測(cè)控系統(tǒng)

測(cè)量方式:分段積分。

1.2 緩沖劑的選擇

采用電弧粉末法進(jìn)行光譜定量分析時(shí)，往往在試樣中加入某些物質(zhì)（如元素的氧化物、鹽類(lèi)、炭粉、金屬粉末等），以穩(wěn)定弧燒，控制電弧溫度和元素的蒸發(fā)行為，降低被測(cè)元素的檢出限和提高測(cè)定的準(zhǔn)確度和精密度。

緩沖劑是本試液中的重要試劑,其作用有:（1）穩(wěn)定電弧溫度；（2）控制被測(cè)元素和內(nèi)標(biāo)元素的蒸發(fā)行為；（3）稀釋試樣；（4）提高弧燒的穩(wěn)定性；（5）提高元素的測(cè)定靈敏度。

2 儀器測(cè)定：

（1）電流4A起弧5s后升至14A保持30s，共曝光35s。

（2）樣品激發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱，為避免高溫?zé)龎碾姌O夾，需要用冷卻循環(huán)水來(lái)冷卻。（冷卻循環(huán)水設(shè)定溫度為20℃±2℃）

（3）攝譜時(shí)電極距要調(diào)準(zhǔn)，電極成像在2mm光欄，上下電極離光欄的上下邊緣各2mm，以畫(huà)線為準(zhǔn)。

3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

（1）本實(shí)驗(yàn)采用國(guó)家硅酸鹽光譜分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,見(jiàn)表1。

表1 硅酸鹽國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)參考值μg/g

（2）常用土壤控樣含量參考值，見(jiàn)表2。

表2 控樣參考值μg/g

兩個(gè)部分樣品全部攝完譜后，統(tǒng)一處理數(shù)據(jù)，根據(jù)管樣結(jié)果對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行校正，其原則：在保證控樣符合誤差要求前提下，還需注意標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的相關(guān)性，這是保證分析質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

4 精密度

（1）在選定的儀器條件下，用控樣的測(cè)定值來(lái)討論方法的精密度，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知每個(gè)元素進(jìn)行12個(gè)樣品平行測(cè)定，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于7%。

（2）標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定結(jié)果，見(jiàn)表4。

從表4對(duì)系列國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行分析，本方法的測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值基本一致，完全能夠滿(mǎn)足化探樣品分析要求。

表3 方法的精密度

表4 標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定

5 討論

5.1 狹縫掃描

在每次建立標(biāo)準(zhǔn)曲線之前，需要先做一次狹縫掃描，以補(bǔ)償晝夜溫差帶來(lái)的儀器溫漂。由于環(huán)境溫度較大變化導(dǎo)致金屬本身的自然形變等原因，會(huì)造成儀器譜線位置相對(duì)于出射狹縫的整體漂移。為了補(bǔ)償這種漂移，用筆形汞燈對(duì)入射狹縫進(jìn)行掃描（進(jìn)行掃描時(shí)關(guān)閉電弧發(fā)生器開(kāi)關(guān)）通過(guò)調(diào)整入射狹縫位置對(duì)譜線位置進(jìn)行最優(yōu)調(diào)整。在實(shí)際操作中狹縫掃描對(duì)Sn的影響很大，溫度越高取峰值越高，反之越小。隨著測(cè)樣的增多條件也跟著變，可能峰值也在變，為此一天中會(huì)進(jìn)行多次狹縫掃描。

5.2 內(nèi)標(biāo)元素

在粉末發(fā)射光譜分析中，為了克服各種樣品基體的影響，采用內(nèi)標(biāo)法是保證得到準(zhǔn)確分析結(jié)果的必要手段，同時(shí)內(nèi)標(biāo)元素的選擇和分析線對(duì)的選擇對(duì)于基體的補(bǔ)償作用至關(guān)重要。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，本方法選擇Ge作為內(nèi)標(biāo)元素，以GeO2的形式加入緩沖劑中。

5.3 溫度的控制

環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低都大大影響攝譜譜線的清晰度，所以將溫度控制在25℃左右攝譜效果最好。溫度變化太大，會(huì)使儀器焦距產(chǎn)生變化，從而使測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。

[1]李連仲，朱玉倫，何振書(shū)，林玉南.巖石礦物光譜分析.地質(zhì)出版社，1975,4.

[2]許曉潔，付軍剛，賈喜英.發(fā)射光譜法測(cè)定化探樣品中銀錫鉛硼(J）.西部探礦工程，2002,14（5）：74-76.

[3]巖石礦物分析編寫(xiě)組.巖石礦物分析（第二分冊(cè)）（M).3版.北京：地質(zhì)出版社，1991.

[4]朱明華.儀器分析.第三版.高等教育出版社，2000.7.

[5]發(fā)射光譜分析編寫(xiě)組.發(fā)射光譜分析[M].北京：冶金工業(yè)出版社,1977.

收稿：2015-03-26

10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.05.018