張 奪

（吉林省有色金屬地質勘查局研究所，吉林長春 130012）

應用自主研發(fā)的XD－A型自動解脫儀在ICP－MS法中測定土壤中的金

張 奪

（吉林省有色金屬地質勘查局研究所，吉林長春 130012）

試驗研究了王水（1∶1）溶解樣品，用自主研發(fā)的XD－A型自動解脫儀，在電感耦合等離子體質譜（ICP－MS）法中測定土壤中金的質量分數(shù)。采用國家一級標準物質 GBW07243a、GBW07244a［1］，作為標準物質對儀器分析測試條件及方法的準確度、精密度作了相應的討論，試驗表明方法準確可靠、方便快捷，結果令人滿意。

XD－A型自動解脫儀；ICP－MS；金

金是人類最早發(fā)現(xiàn)和應用的貴金屬之一，在人類文明史的發(fā)展中占據(jù)著舉足輕重的位置。古代社會，它曾一度被作為財富和社會地位的象征。如今，它又憑借著自身優(yōu)良的性能，而被廣泛應用到了在航空航天技術、電子科技、化學工業(yè)、通訊、食品、醫(yī)療等各個領域，成為了高新技術產(chǎn)業(yè)的寵兒［2］。近些年，由于整個世界對黃金需求量大大的增加，各個國家對于黃金的開采和生產(chǎn)也逐漸重視起來，而金的分析測試工作在黃金找礦、開采和生產(chǎn)的全過程中則發(fā)揮著舉足輕重的作用。目前，測定礦石中金的含量有火焰原子吸收法、火試金法、氫醌滴定法、碘量法、硫代米蚩酮比色法等許多方法。其中火焰原子吸收法在地質行業(yè)中得到了廣大分析測試工作者的認可和青睞［3］，測定土壤中金的含量有光譜法、石墨爐原子吸收法，質譜法等。隨著質譜技術的發(fā)展，地質實驗室主要采用泡沫塑料富集質譜法測定。

1 試驗部分

1.1 主要儀器和試劑

試驗主要儀器和試劑有：iCAPQ型電感耦合等離子體質譜儀（美國熱電公司）；XD－A型自動解脫儀（自主研發(fā)）；鹽酸（分析純）；硝酸（分析純）；解脫液（硫脲1%＋鹽酸1%）。

1.2 樣品處理與測定

稱取10.0 g樣品于瓷坩堝中，置于箱式電爐內(nèi)于恒溫650℃焙燒1 h，取出冷卻至室溫，將樣品移入250 mL塑料瓶中，加50 mL王水（1∶1）擰緊瓶蓋并輕輕搖勻，放在微金震動溶樣機上加熱溶解，水沸騰之后恒溫1 h，從水浴鍋取出后，冷卻至室溫后取下瓶蓋，加水50 mL左右，放入一塊聚醚型泡沫塑料（1 cm2）泡沫塑料和液體充分接觸后擰緊瓶蓋，于振蕩器上震蕩1 h［4］，取出泡沫塑料并用水洗干凈，擠干，放入自動解脫儀的內(nèi)管中，加入1%的硫脲解脫液5 mL，放在自動解脫儀上解脫（XD－A型），取走外管里溶液于iCAPQ型電感耦合等離子體質譜儀上測定金的質量分數(shù)。

1.3 儀器工作條件

儀器最佳工作條件見表1。

表1 儀器工作條件

2 結果與討論

2.1 解脫儀解脫溫度的優(yōu)化

解脫儀的發(fā)明大大縮短了解脫樣品的時間，同時也節(jié)省了人力，保持了解脫條件的一致性，解脫液溫度也是很關鍵的環(huán)節(jié)，解脫液的溫度低，不能完全解脫出來，解脫液溫度高，浪費了時間、電力，溫度太高影響海綿的吸附性，試驗選擇70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃進行試驗，其中85℃～90℃的解脫溫度為最佳溫度，如圖1所示。

圖1 質量分數(shù)隨溫度的變化

2.2 解脫儀解脫時間的優(yōu)化

解脫時間對金從聚醚型泡沫塑料中解脫出來相當關鍵，時間短不能完全解脫出來，時間長解脫出來又被聚醚型泡沫塑料吸附回去。解脫時間過長，水蒸氣會冷凝回管里，體積影響結果，解脫時間對測量結果起著至關重要的作用。試驗選擇解脫時間為10 min、20min、30min、40min、50min進行試驗，解脫時間30 min最佳，如圖2所示。

圖2 質量分數(shù)隨解脫時間的變化

2.3 質譜儀霧化器壓力優(yōu)化

不同元素對霧化氣壓力要求不同，試驗選擇霧化器壓力 0.3 MPa、0.4 MPa、0.5 MPa、0.6 MPa進行試驗，其中當霧化氣壓力為0.4 MPa時，被測元素工作強度最大且恒定，故選用霧化氣壓力為0.4 MPa，如圖3所示。

圖3 質量分數(shù)隨霧化器壓力的變化

2.4 方法檢出限

在確定的儀器工作條件下，按樣品分析步驟作試劑空白，測量試劑空白11次，得出檢出限為0.000 5%。

2.5 方法的精密度和準確度試驗

在確定的儀器工作條件下，分析方法的準確度和精密度參照國土資源部有關規(guī)定［5］進行試驗，試驗分別對每個樣品進行11次測定，從表2可以看出試驗可滿足測定要求。試驗結果見表2。

表2 方法的精密度和準確度試驗結果

表3 加標回收試驗結果

2.7 方法對比試驗

取未知樣品11件，分別采用電感耦合等離子體法和石墨爐原子吸收法分析測定［6］，對不同分析方法之間的測定結果進行了試驗測定，結果見表4。從表4可以看出電感耦合等離子體質譜法與石墨爐原子吸收法的測定結果基本吻合。質譜法更方便快捷一些。

表4 方法對比試驗結果

3 結 論

用自主研發(fā)的XD－A型自動解脫儀在ICPMS法中測定土壤中的金，采用該方法縮短了分析周期，節(jié)省了勞動力，方便快捷，保持了解脫溫度、解脫時間的一致性，獲得了準確的檢測結果，得到較好的精密度和準確度，能夠起到給地質找礦準確的指導，同時也大大拓寬了ICP－MS測試的應用范圍。解脫儀接在220 V的電壓下，靠機械泵帶動機械臂，在沸水浴的條件下，加解脫液，往復運動，把富集在聚醚型泡沫塑料中的金解脫出來。解脫儀操作簡便、可以同時解脫120件樣品，穩(wěn)定性好、成本低、解脫速度快、條件一致性等優(yōu)點在地質行業(yè)中得到了廣大分析測試工作者的認可和青睞，解脫儀的發(fā)明大大縮減了勞動強度，原來的解脫條件因要求較高，操作繁瑣，試驗流程長，測定干擾多，結果不穩(wěn)定等許多問題，也一直沒有在試驗分析測試中得到廣泛應用。

［1］ DZ／T0130－2006，地質礦產(chǎn)實驗室測試質量管理規(guī)范［S］.

［2］ 王楓，王毅澤，呂鵬飛.紅土型金礦中痕量金分析應用研究［J］.云南地質，2011，（3）：353－356.

［3］ 孫書菊，邴貴德，鄭衍生，等.原子捕集－火焰原子吸收法測定礦石中金［J］.黃金，1986，（1）：59－61，49.

［4］ 孫華，王英濱，黃文輝.ICP－MS測定地質樣品中痕量金的預處理方法［J］.貴金屬，2004，（1）：55－60.

［5］ 張豐利，蔡傳生.地質試樣中痕量金分析及展望［J］.成都理工學院學報，1995，（2）：9.

［6］ 鐘百靈，郭恒忠，歐靜，等.泡沫塑料吸附－石墨爐原子吸收法測定化探樣品中的微量金［J］.湖南冶金，1983，（5）：50－54.

The Application of the Indeveloped XD-A Type Automatic Relief Instrument in M easuring Gold in Soil by the ICP-MSM ethod

ZHANG Duo
（Research Institute of Jilin Nonferrous Metal Geological Exploration Bureau，Changchun 130012，China）

This paper researched the aqua regia（1∶1）to dissolve the sample，independent research and development of XD-A type automatic relief instrument，inductively coupled plasmamass spectrometry（ICP-MS）determinated the mass fraction of gold in soil.We discussed the instrument analysis test conditions and methods on accuracy，precision，in which we used national standard substance GBW07243a GBW07244a，as a standard material.The experiments show that themethod is accurate and reliable，saves time，and the result is satisfactory.

XD-A type automatic relief instrument；ICP-MS；gold

TG115.21＋5

A

1003－5540（2017）06－0072－03

張 奪（1985－），男，工程師，主要從事有色金屬分析測試研究工作。

2017－09－26