王趁榮 李曉敬 陳慶芝 魏 利 李庚真 王文娟

(河北省地礦中心實驗室，河北 保定 071051)

電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法測定地質(zhì)樣品中的金

王趁榮 李曉敬 陳慶芝 魏 利 李庚真 王文娟

(河北省地礦中心實驗室，河北 保定 071051)

建立了王水溶解-聚氨酯泡沫塑料吸附-電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法測定地質(zhì)樣品中的金。探討了振蕩時間對回收率的影響，最終確定振蕩時間為1 h。在優(yōu)化條件下，方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD，n=12)在4.2%～9.0%，加標(biāo)回收率在92.00%～114.6%，方法檢出限為0.11 ng/g。方法操作簡單，測定精密度高，檢出限低，滿足大批量地質(zhì)樣品的分析需要。

地質(zhì)樣品；金；電感耦合等離子體質(zhì)譜法；測定條件

前言

大多數(shù)礦石中金的含量很低，在測定前必須進(jìn)行分離和富集，以消除其它元素的干擾[1]。目前常用的金前處理主要有活性炭吸附[2-3]、樹脂交換[4]、負(fù)載或無負(fù)載泡沫塑料富集等分離富集方法[5-9]。日前，聚氨酯泡沫塑料因其吸附能力強(qiáng)、材料簡單而被國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于富集地質(zhì)樣品中的金。

測定地質(zhì)樣品中金含量的方法中，電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法與傳統(tǒng)的分光光度法[10]、原子吸收光譜法[11]等比起來，ICP-MS法具有操作簡便、快速、檢出限低、靈敏度高、精密度好等特點[12]。負(fù)載或無負(fù)載泡沫塑料富集法測定金含量時，金的富集與解脫是影響測試結(jié)果的重要因素，因此選擇合適的溶樣條件確保金的徹底富集解脫才是關(guān)鍵。

本文采用王水溶樣，聚氨酯泡沫塑料富集，硫脲溶液解脫，電感耦合等離子體質(zhì)譜法直接測定礦石中金的含量，對實驗中的振蕩時間對金含量測定的影響進(jìn)行了分析研究。該方法操作用時短，勞動強(qiáng)度小，降低了檢測成本，提高了分析質(zhì)量，適合大批量地質(zhì)樣品的測定。

1 實驗部分

1.1 儀器及工作條件

7700X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS，美國Agilent公司)，采用高鹽霧化器，Ni錐。其最佳工作條件見表1。

表1 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀工作參數(shù)

1.2 主要試劑

硫脲溶液(10 g/L),王水(1+1)，HNO3、HCl均為分析純，實驗用水為超純水。

聚氨酯泡沫塑料(2 cm×2 cm×3 cm)。

1.3 實驗方法

稱取10 g(精確至0.000 1 g)樣品置于瓷方舟中，放入馬弗爐700 ℃焙燒1 h。待冷卻后樣品轉(zhuǎn)移到100 mL比色管中，加入30 mL王水(1+1)后搖勻，置于沸水浴中加熱2 h，期間搖晃2～3次。取出比色管，加入水稀釋至100 mL，加入一塊聚氨酯泡沫塑料，置于振蕩器上振蕩。取出聚氨酯泡沫塑料清洗干凈，放入預(yù)先加有5 mL硫脲溶液(10 g/L)的比色管中，沸水浴加熱30 min，擠出聚氨酯泡沫塑料，搖勻，冷卻后ICP-MS法測定，隨同進(jìn)行2個空白實驗。

2 結(jié)果與討論

2.1 振蕩時間對吸收富集的影響

在兩種含量不同的國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GAu-9a，GAu-10a)中加入一定量的金標(biāo)準(zhǔn)溶液，加王水用沸水浴加熱，分組振蕩，每種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的振蕩時間分別為10 min、30 min、50 min、1 h、1.2 h、1.5 h，分別測定其在t10 min、t30 min等時間下的加標(biāo)回收率，結(jié)果如表2所示。

表2 振蕩時間對金加標(biāo)回收率的影響

從表2可以看出，剛開始隨著振蕩時間的加長，加標(biāo)回收率大幅增加，表明振蕩時間短，金的吸收富集不徹底，當(dāng)振蕩時間增加到1 h后兩種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的加標(biāo)回收率都趨于穩(wěn)定且均在94%以上，因此，確定最佳振蕩時間為1 h。

2.2 方法檢出限

在儀器最佳條件下，振蕩時間為1 h時，對12個樣品空白進(jìn)行平行測定，結(jié)果分別為0.14、0.12、0.13、0.15、0.11、0.16、0.19、0.06、0.09、0.10、0.07、0.10 ng/g，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.038 ng/g，按3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算Au 的檢出限為0.11 ng/g。

2.3 精密度實驗

按照上述實驗方法，對兩種國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GAu-9a、GAu-10a)分別進(jìn)行12次測定，結(jié)果見表3，可看出方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD，n=12)為4.2%～9.0%，說明方法有良好的精密度。

表3 精密度測試結(jié)果

2.4 加標(biāo)回收實驗

分別在兩種國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GAu-9a、GAu-10a)中加入金標(biāo)準(zhǔn)溶液，在優(yōu)化的實驗條件下測定其金含量，結(jié)果見表4。從表4中可看出，方法的加標(biāo)回收率在92.00%～114.6%，符合地質(zhì)實驗室質(zhì)量管理規(guī)范的要求，能滿足分析要求。

表4 加標(biāo)回收實驗

3 結(jié)語

實驗確定了溶礦的最佳振蕩時間為1 h，王水溶礦-聚氨酯泡沫塑料富集-ICP-MS法測定地質(zhì)樣品中金的方法快速，準(zhǔn)確，重現(xiàn)性好，適用于批量地質(zhì)樣品中金含量的測定。

[1] 趙普琇. 三異辛胺負(fù)載聚氨酯泡沫塑料富集-X射線熒光光譜法測定金量[J]. 理化檢驗:化學(xué)分冊(PhysicalTestingandChemicalAnalysisPartB:ChemicalAnalysis), 2012,48(6):724-725.

[2] 趙嘉昌.活性炭吸附-氫醌容量測金法在金礦中的應(yīng)用[J].太原科技(TaiyuanScienceandTechnology), 2007(5):69-70.

[3] 劉秋波,王皓瑩.活性炭吸附-火焰原子吸收光譜法測定粗硒中的金[J].中國無機(jī)分析化學(xué)(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry), 2015,5(2):67-69.

[4] 來雅文,段太成,甘樹才,等. C-410樹脂分離富集-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定地質(zhì)樣品中的金、鉑、鈀[J].分析化學(xué)(ChineseJournalofAnalyticalChemistry), 2002,30(11):1363-1366.

[5] 申玉民,張寧,郭秀平,等.泡沫塑料吸附-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定地質(zhì)樣品中的金[J].中國無機(jī)分析化學(xué)(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry), 2013,3(4):24-26.

[6] 陳壽根,白欣紅. 關(guān)于聚氨酯泡沫塑料對納克量金的吸附性能的探討[J].有色礦冶(Non-FerrousMiningandMetallurgy),1988(4):54-58.

[7] 冉恒星.泡沫塑料富集-原子吸收光譜法測定鉛精礦中的金[J].中國無機(jī)分析化學(xué)(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry), 2015,5(3):45-47.

[8] 吳北辰. 泡沫塑料分離富集石墨爐原子吸收光譜法測金含量的條件選擇[J].昆明冶金高等專科學(xué)校學(xué)報(JournalofKunmingMetallurgyCollege), 2009,25(3):16-19.

[9] 鳳吾利,王進(jìn),張超輝,等. 負(fù)載泡沫塑料吸附化學(xué)光譜法測定化探樣品中痕量金[J]. 科技信息(Science&TechnologyInformation), 2013(3):72-73,103.

[10]姚鳳姬,魏珊,慈云祥. 導(dǎo)數(shù)分光光度法直接測定貴金屬中的金[J].分析測試通報(JournalofInstrumentalAnalysis),1990,9(3):31-34.

[11] 宋吉英,李軍德,張利香,等. 濁點萃取-氫化物發(fā)生原子吸收光譜法測痕量汞[J].廣州化學(xué)(GuangzhouChemistry), 2007,32(2):51-56.

[12] 馮先進(jìn),屈太原.電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)最新應(yīng)用進(jìn)展[J].中國無機(jī)分析化學(xué)(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry), 2011,1(1):46-52.

Determination of Gold in Geological Samples by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry

WANG Chenrong, LI Xiaojing*, CHEN Qingzhi, WEI Li, LI Gengzhen, WANG Wenjuan

(HebeiCentralLaboratoryofGeologyandMineralResources,Baoding,Hebei071051,China)

A new inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) method for the determination of gold in geological samples was established in this paper. The samples were first digested with aqua regia solutions and then adsorbed by polyurethane foams. The influence of oscillation time on the recovery of Au was investigated, and the optimized oscillation time was found as one hour. Under the optimized experimental conditions, the relative standard deviation (RSD,n=12) was 4.2%-9.0%, the recovery was 92.00%-114.6% and the detection limit was 0.11 ng/g. The proposed method has advantages of simple operation, high precision and low detection limit, which was suitable for the analysis of large quantities of geochemical samples.

geological samples; Au; inductively coupled plasma mass spectrometry; determination condition

10.3969/j.issn.2095-1035.2017.01.008

2016-06-28

2016-11-15

河北省地礦中心實驗室創(chuàng)新項目資助

王趁榮，女，高級工程師。

*通信作者：李曉敬，女，助理工程師，主要從事地質(zhì)樣品的光譜分析研究。E-mail:lixiaojing0319@163.com

王趁榮,李曉敬,陳慶芝,等.電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法測定地質(zhì)樣品中的金[J].中國無機(jī)分析化學(xué),2017,7(1):32-34. WANG Chenrong, LI Xiaojing, CHEN Qingzhi,et al. Determination of Gold in Geological Samples by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry [J].Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry,2017,7(1):32-34.

O657.63；TH843

A

2095-1035(2017)01-0032-03