■黃浩

（廣東省礦產應用研究所廣東韶關512026）

ICP-MS對黃鐵礦中Cu、Ag等元素的測定

■黃浩

（廣東省礦產應用研究所廣東韶關512026）

用電感耦合等離子體質譜法測定黃鐵礦等硫化物礦物中的Cu、Ag等元素。采用該方法測定的結果準確度高，精密度好，檢出限低，并且可以高效、快速的用于大量樣品的多元素的同時測定。

黃鐵礦 ICP-MS Cu Ag

1　前言

電感耦合等離子質譜具有高靈敏度、檢測線低、動態(tài)限行范圍款、譜線相對簡單等優(yōu)點，能進行多元素準確、穩(wěn)定、連續(xù)、快速的分析，在半導體、環(huán)境、食品安全及生物制藥中得到廣泛應用[1-2]，近幾年ICP-MS在地質學也得取得了快速發(fā)展。ICP-MS各個領域中的應用主要分為兩方面：一是元素分析；另一個是同位素比值分析。元素分析又可以分為元素濃度分析、元素微區(qū)分布分析及元素形態(tài)分析。其中元素濃度分析在地質樣品中的應用是最早，也是應用最廣泛的。隨著ICP-MS技術的不斷發(fā)展和進步，現(xiàn)在越來越多的地質樣品都采用該儀器進行分析測定。

2　實驗部分

2.1實驗試劑

HNO3、HF均為優(yōu)級純；超純水 (電阻率為18.2MΩ·cm),艾珂Exceell-Bb-24超純水系統(tǒng)制得。

2.2實驗儀器

美國PE公司NexION 300X電感耦合等離子質譜儀;艾珂Exceell-Bb-24超純水系統(tǒng)；AG285十萬分之一電子天平。

2.3ICP-MS儀器工作參數(shù)

ICP-MS儀器調諧工作參數(shù),滿足背景值、靈敏度、氧化物、雙電荷、穩(wěn)定性要求等各項指標。調諧后的儀器參數(shù)如下：高頻入射功率：1100W；冷卻器流速：18ml/min霧化器流速：0.85ml/min，輔助氣流速：1.20ml/min，自動聚焦透鏡，透鏡電壓7V，測量方式為跳峰，峰停留時間100ms，重復測量7次。

2.4樣品制備

先將樣品研磨至200目，在十萬分之一天平上稱取待測樣品50 mg，放入用濃硝酸煮凈去離子水清洗過的聚四氟乙烯罐中，加入0.5mlHNO3搖勻放于電熱板上稍加熱，再加入0.5mlHF，電熱板上加熱至濕鹽態(tài)；加入2ml現(xiàn)配王水繼續(xù)蒸發(fā)成濕鹽狀，再加入1mlHNO3、1mlHF蓋蓋套上熱縮套放入定制配套鋼罐中擰緊，放入烘箱內于195℃加熱48h。打開蓋子加入開蓋蒸至濕鹽狀，加入1mlHNO3繼續(xù)蒸至濕鹽狀，加入2ml現(xiàn)配王水繼續(xù)蒸發(fā)成濕鹽狀，再加入2mlHNO3和2ml純水，放入烘箱內于165℃加熱24h，倒入干凈塑料瓶中用去離子水稀釋至1000倍備用，上機前稀釋至2000倍。

2.5標準曲線的繪制

分別取含有待測元素的標準溶液進行混合，配制成濃度均為1.0mg/L的標準混合液，溶液的介質為5%的稀硝酸，逐級稀釋成濃度分別為0.0、1.0、10.0、100.0μg/L的標準系列，儀器自動繪制標準曲線。

3　結果與討論

3.1方法檢出限與測定線

對空白溶液連續(xù)12次測定,以結果3倍標準偏差進行計算，結果即為該方法的檢出限，各元素的檢出限介于0.0022-0.3287ng/ml之間。測定限是指對空白溶液連續(xù)測定10次,得到的標準偏差的10倍濃度值，各元素的測定限介于0.0074-1.0955ng/ml。本實驗的空白溶液是按樣品的處理方法制得的。

3.2同質異位素的干擾校正

每一種元素有一個或多個同位素，不同元素的同位素具有相同的質量時，在質譜圖上同一位置出現(xiàn)質譜峰，無法區(qū)別該質譜峰為何種元素，就形成了通同質異位素的干擾，因此選擇合適的同位素是獲得準確分析結果的關鍵。針對不同質量的同位素在自然界中的含量可能引起的多原子干擾情況，應選擇合適的方法消除這種影響。本實驗選擇儀器內設的標準干擾校正方程作為本實驗的矯正方法。校正方程式如：V[51]=[51]*1-[53]*3+[52]*0.34

3.3基體效應的抑制

非質譜干擾又稱為基體效應，可分為兩類：a由溶液中溶解或未溶解的固體所產生的物理效應；b被測物的抑制和增強效應。目前，對于非質譜干擾的研究已經很多，多數(shù)認為它們與儀器的空間電荷效應、錐口的物理變化有關；各儀器公司在儀器設計上也針對非質譜干擾做了改進。然而，由高含量總溶液固體引起的物理效應，即儀器引入含大量鹽分的樣品時信號漂移等問題，任然不能得到有效的解決。由于地質樣品的復雜性，其樣品中元素間的比例差異所引起的基體效應的影響尤為突出。為校正此類基體效應的影響，減少分析信號的漂移，我們通過內標加入進行定量校正。基于測定同位素豐度最大原則、譜線干擾最少原則，通過文獻調研和實驗對比，本實驗選擇Rh作為內標元素。研究證明以Rh作為內標元素能夠有效的校正和檢測分析信號的穩(wěn)定性，而且對基體效應有很強烈的補償作用。

實驗中我們先對四組濃度不同的標準溶液按濃度低到高的順序依次測試，并繪制工作曲線。程序設置每次測試結束進行三次管路、炬管、錐孔等儀器部件在線清洗；樣品測試過程中每五個樣品加測一個監(jiān)控盲樣，同時加2-3次酸空白進行清洗。避免因高濃度元素殘留對低濃度元素測試的影響，也一定程度防止了不同樣品間的交叉混染，使儀器靈敏度漂移盡可能降低，通過內標的加入減小對測試的相對標準偏差，使得測試結果誤差降到最低。

3.4結果分析

（1）標準參考物質分析結果的相對標準偏差。按照上面描述所建立的分析方法及儀器測試條件下測定GBW7267(黃鐵礦)的地質標準參考物質的重復測定，絕大部分元素分析結果的相對標準偏差均優(yōu)于5%。

（2）標準參考物質分析結果與推薦值的相對誤差。黃鐵礦標樣GBW7267絕大多數(shù)元素分析結果的相對誤差也在測試要求允許誤差范圍內，優(yōu)于10%，說明樣品取樣均一、溶解充分、測試準確。

4　結論

實驗結果表明，利用雙王水高壓反應釜酸溶解樣品方法能夠有效的對黃鐵礦進行溶解，用ICP-MS檢測方法可同時檢測出黃鐵礦礦物中Cu、Ag等元素含量。該方法操作簡單，高效、快速，且線性關系、精密度、準確度及檢出限都能滿足對黃鐵礦樣品分析的要求，在硫化物礦物中多元素的分析具有廣闊的應用前景。

[1]巖石礦物編寫組.巖石礦物分析 (第一分冊)[M].北京:地質出版社,1991:19-62.

[2]葉家瑜，汪寶林.區(qū)域地球化學勘查樣品分析方法 [M].北京:地質出版社,2004:3-8.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-240-1