鄒奇勝（遼寧省第十地質(zhì)大隊(duì)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 撫順 113004）

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發(fā)射光譜法測(cè)定化探樣品中鉛、鈷的含量

鄒奇勝
（遼寧省第十地質(zhì)大隊(duì)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 撫順 113004）

摘 要：用發(fā)射光譜法測(cè)定地球化探樣品中鉛、鈷的含量，先把樣品裝入用車床做好的電極里，再放到WPG－100型一米平面光柵攝譜儀上進(jìn)行攝譜，最后用GBZ-Ⅲ型光譜相板測(cè)光儀測(cè)量黑度，并打印出測(cè)定的數(shù)據(jù)。本方法具有固體粉末直接分析、樣品用量少、環(huán)境污染小、測(cè)定元素種類多、可以連續(xù)測(cè)量多種元素、掃描速度快、檢出限低、靈敏度高、識(shí)譜精確度高、精密度好、操作簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強(qiáng)度小、分析時(shí)間短、工作效率高、不容易產(chǎn)生系統(tǒng)誤差等優(yōu)點(diǎn)，測(cè)定結(jié)果令人滿意。

關(guān)鍵詞：發(fā)射光譜法；化探樣品；鉛、鈷的含量

發(fā)射光譜法是測(cè)定地球化探樣品中多個(gè)元素的常規(guī)分析方法。近些年人們?cè)诠ぷ鲿r(shí)對(duì)地球化探樣品中鉛、鈷含量的測(cè)定普遍使用GBZ-Ⅲ型光譜相板測(cè)光儀。該設(shè)備具有簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，在原理上容易理解，操作步驟容易掌握，操作過(guò)程一般不會(huì)出現(xiàn)操作誤差。該設(shè)備比目視HAD-8W型光譜投影儀先進(jìn)，掃描速度快、檢出限低、識(shí)譜準(zhǔn)確度高，即節(jié)省了時(shí)間，又提高了測(cè)量的精確度。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與工作條件

電極：光譜純石墨電極。上電極為尖頭圓錐形，直徑4mm，長(zhǎng)10mm。下電極為凹孔柱形，孔直徑3mm，孔深4mm，孔壁厚0.4mm。

穩(wěn)定劑：5%硫酸鉀+硫酸鈉溶液。

攝譜儀：WPG－100型1m平面光柵攝譜儀。光柵刻線1200條/mm，閃耀波長(zhǎng)300納米。

三透鏡照明系統(tǒng)，中間光欄高度3mm，狹縫寬度7μm，板移1mm。

光源：儀器附屬交流電弧發(fā)生器，電壓220V，電流12A，起弧s，保持32s。

感光板：天津光譜II型照相干板。

顯影液：米吐?tīng)?g，無(wú)水亞硫酸鈉26g，對(duì)苯二酚5g，無(wú)水碳酸鈉20g，溴化鉀1g，加水至1L。

定影液：無(wú)水硫代硫酸鈉240g，無(wú)水亞硫酸鈉15g，98%冰乙酸15mL，硼酸（固體粉末）7.5g，硫酸鋁鉀15g，加水至1L。

譯譜儀：GBZ—Ⅲ型光譜相板測(cè)光儀。狹縫寬度0.2mm，狹縫高度10mm。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 樣品、電極、感光板

先將樣品用棒磨機(jī)磨細(xì)到可用的粒度，再用車床做好符合規(guī)格的上電極、下電極，然后把磨好的樣品裝入下電極的孔中，摁牢固，插到木板上。接下來(lái)向樣品滴加2滴5%硫酸鉀+硫酸鈉溶液，再把下電極放入已經(jīng)升溫到100℃的烘箱里烘烤40分鐘，當(dāng)樣品完全干燥后，就把下電極拿出來(lái)，放到攝譜儀那里待用。緊接著就到封閉的沒(méi)有亮光的暗室里，用紅色安全燈來(lái)照明，用玻璃刀把原始感光板裁成要用的尺寸，再把裁好的感光板乳劑面沖下放進(jìn)暗盒內(nèi)，蓋上暗盒的后蓋，擰緊后蓋旋鈕。用大塊黑布包緊暗盒，防止感光板被外界亮光照到而曝光變黑，離開(kāi)暗室，把暗盒放到攝譜儀那里待用。

1.2.2 攝譜、暗室處理、識(shí)譜

調(diào)節(jié)WPG－100型1m平面光柵攝譜儀到符合使用的工作條件，把暗盒、上電極、下電極裝到攝譜儀上。垂直電極架上的上電極、下電極相距約3mm，對(duì)準(zhǔn)對(duì)光燈的光圈，取下對(duì)中鏡頭的蓋子，把暗盒的擋板抽出來(lái)，使感光板乳劑面對(duì)準(zhǔn)光路，開(kāi)始攝譜。在攝譜過(guò)程中隨時(shí)調(diào)節(jié)上電極、下電極的間距，保證激發(fā)出的光線效果為最佳狀態(tài)。

攝譜結(jié)束后，把暗盒的擋板推回去，卸下暗盒，仍用大塊黑布包緊暗盒，拿到暗室里。在封閉的暗室里，用紅色安全燈來(lái)照明，用沒(méi)有亮光的鬧表來(lái)看時(shí)間，取出暗盒里的感光板，先在顯影液為20℃時(shí)顯影1分30秒，感光板上顯示出清晰的黑色譜線，再用定影液定影10分鐘，感光板變的非常透明，接下來(lái)把感光板放到盛有清水的盆里浸泡15分鐘，然后把感光板撈出來(lái)，垂直放到干凈的木板上自然晾干待用。

最后用GBZ—Ⅲ型光譜相板測(cè)光儀對(duì)感光板上的鉛、鈷按對(duì)應(yīng)的分析線進(jìn)行快速掃描測(cè)量。測(cè)光儀能自動(dòng)控制感光板移動(dòng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)識(shí)譜鏡頭的焦距。測(cè)光儀自帶的電腦軟件能自動(dòng)擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線，自動(dòng)分析元素的含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 下電極的選擇

在工作中經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：下電極的形狀對(duì)元素分析線在感光板上顯示的清晰度具有明顯影響。若孔直徑太大，孔壁太厚，在攝譜時(shí)，下電極導(dǎo)熱速度會(huì)變得比較快，凹孔溫度會(huì)變得比較低，樣品蒸發(fā)速度會(huì)變得比較慢，曝光時(shí)間會(huì)變得比較長(zhǎng)，感光板上被測(cè)元素分析線黑度與背景黑度差別變得比較小，看板時(shí)識(shí)譜困難。若孔直徑太小或孔深太小，則樣品裝量變少，在攝譜時(shí)，曝光時(shí)間會(huì)變得比較短，感光板上分析線清晰度差，看板時(shí)識(shí)譜困難。若孔深太大，則樣品裝量變多，在攝譜時(shí)，曝光時(shí)間會(huì)變得比較長(zhǎng)，背景黑度會(huì)變得比較深，被測(cè)元素分析線黑度與背景黑度差別變得比較小，看板時(shí)識(shí)譜困難。若孔壁太薄，在裝樣品時(shí)，下電極凹孔特別容易被摁碎。所以本實(shí)驗(yàn)使用的下電極凹孔規(guī)格為孔直徑3mm，孔深4mm，孔壁厚0.4mm。

2.2 攝譜條件的選擇

在工作中經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：上電極、下電極相距約3mm，垂直對(duì)齊，中間光欄高度3mm，狹縫寬度7μm，使用儀器附屬交流電弧發(fā)生器，電壓220V，電流12A，起弧8s，保持32s，感光板上的分析線非常清晰、準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好、穩(wěn)定性好。

2.3 譯譜儀的選擇

GBZ—Ⅲ型光譜相板測(cè)光儀掃描方式和識(shí)譜技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)是最先進(jìn)的。它與電腦聯(lián)合使用，提高了元素測(cè)量的準(zhǔn)確度和自動(dòng)化水平，數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單直觀。跟原始目測(cè)法相比，不僅避免了識(shí)譜人員因視覺(jué)容易疲勞而造成主觀誤差的問(wèn)題，還解決了識(shí)譜人員無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)別黑度微小差別的問(wèn)題。使用測(cè)光儀時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn)數(shù)最少需要4個(gè)。先設(shè)置測(cè)量參數(shù)（譜線參數(shù)和譜帶參數(shù)），填好當(dāng)前波長(zhǎng)數(shù)值。再做相板調(diào)節(jié)，把感光板位置調(diào)節(jié)正確，并確定參考線和分析線的準(zhǔn)確位置。然后選擇元素條件，填好參考線和分析線的位置，由于測(cè)量元素是從短波往長(zhǎng)波掃描，所以順序?yàn)閰⒖季€鉛（282.32nm）、分析線鉛（283.31nm）、分析線鈷（345.35nm）。接著做零點(diǎn)校正（數(shù)值30），再做元素測(cè)試，校參考線，波長(zhǎng)校正，鼠標(biāo)右鍵保存波長(zhǎng)，輸樣品號(hào)，結(jié)束輸入。最后開(kāi)始測(cè)量，測(cè)量結(jié)束，保存數(shù)據(jù)文件，保存標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及導(dǎo)出電子表格報(bào)告，再用打印機(jī)打印出測(cè)定的數(shù)據(jù)。

2.4 精密度試驗(yàn)

選取4個(gè)不同含量的標(biāo)樣分為3組，分別做精密度試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。

結(jié)語(yǔ)

從精密度試驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以看出，該設(shè)備精確度高、重現(xiàn)性好、穩(wěn)定性好。該設(shè)備適用于地球化探樣品中鉛、鈷含量的測(cè)定。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，該設(shè)備容易掌握、掃描速度快、檢出限低、靈敏度高、識(shí)譜精確度高、精密度好、可行性好，能夠滿足測(cè)定工作的需要。

參考文獻(xiàn)

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表1

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中圖分類號(hào)：O657

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A