王文杰，劉安安，任 冬，張廷忠

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局 張掖礦產(chǎn)勘查院，甘肅 張掖 734000）

二氧化硅，常溫下為固體，不溶于水，不溶于酸，但溶于氫氟酸及熱濃磷酸，能和熔融堿類起作用。自然界中存在有結(jié)晶二氧化硅和無(wú)定形二氧化硅兩種。

二氧化硅用途很廣泛，主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、氣凝膠氈、硅鐵、型砂、單質(zhì)硅、水泥等，在古代，二氧化硅也用來(lái)制作瓷器的釉面和胎體。一般的石頭主要由二氧化硅、碳酸鈣構(gòu)成。

硅是重要的地球化學(xué)指示元素，也是地球化學(xué)樣品分析檢測(cè)中的必測(cè)元素。目前，二氧化硅的分析方法主要有硅鉬藍(lán)分光光度法[1-3]、容量法[4,5]、X射線熒光光譜法[6-8]、四酸溶樣-電感耦合等離子體光譜法[9,10]。

分光光度法和容量法操作過(guò)程繁瑣，X射線熒光光譜法測(cè)定低含量樣品結(jié)果不穩(wěn)，四酸溶樣時(shí)間長(zhǎng)，氧化性樣品不容易溶解，操作復(fù)雜，試劑用量大[11]，均不適合批量生產(chǎn)。熔融制樣[12-14]結(jié)合電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定地球化學(xué)樣品中的二氧化硅，簡(jiǎn)化了操作步驟，減少了危險(xiǎn)酸（氫氟酸、高氯酸）的使用，溶樣時(shí)間短，分析速度快，分析結(jié)果準(zhǔn)確，重現(xiàn)性好，適合批量生產(chǎn)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

分析天平（梅特勒-托利多）：感量0.0001 g ，型號(hào)：AB54-S ；電熱熔融設(shè)備（上海宇索實(shí)業(yè)有限公司)：型號(hào)：DY501；溫度范圍0℃～1400℃；

鉑-金坩堝（95%Pt+5%Au）；

電感耦合等離子體光譜儀（美國(guó)熱電公司)：ICP-6300,工作參數(shù)如表1所列。

硅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：ρ（Si）=1000 μg/mL；硅標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：100 mg/L，使用時(shí)由標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋制備。

硝酸、偏硼酸鋰、溴化鋰、均為優(yōu)級(jí)純，試驗(yàn)溶液用蒸餾水配制。

1.2 試驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取0.2000g烘干的樣品于珀金坩堝中，加入0.8000g偏硼酸鋰，攪拌均勻后滴加3-5滴溴化鋰溶液（30g/100mL），置于熔融設(shè)備中，在800℃預(yù)氧化3min然后升高溫度至1200℃下熔融。

表1 光譜儀工作參數(shù)

表2 方法精密度

表3 方法準(zhǔn)確度

表4 加標(biāo)回收率

將熔融的液體快速倒入盛有體積百分含量為10%的稀硝酸溶液的燒杯中，把燒杯放置在電熱板上，加熱2min～15min至樣品完全溶解，冷卻，把燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，待測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 稱樣量和稀釋比例

試驗(yàn)中選擇樣品和熔劑的比例分別為1：2，1：3，1：4和2：3進(jìn)行熔融試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)稀釋比例為1：2和2：3時(shí)，樣品在1200℃下不能完全熔融，當(dāng)稀釋比例為1：3和1：4時(shí)，樣品在1200℃下可以完全熔融。由此可見(jiàn)，稱樣量和稀釋比例應(yīng)該控制在1：3以上。

2.2 方法檢出限

用同樣的方法制備12份空白溶液，按照儀器設(shè)定的條件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，以二氧化硅的濃度為橫坐標(biāo)，發(fā)射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。測(cè)定空白溶液，以3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以校準(zhǔn)曲線的斜率得檢出限為0.0205μg/g。

2.3 方法精密度

選定5個(gè)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，按照此試驗(yàn)方法測(cè)定12次SiO2的含量，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）,結(jié)果如表2所列。

由表2結(jié)果可見(jiàn)，通過(guò)此試驗(yàn)方法測(cè)定地球化學(xué)樣品中SiO2的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.64%～2.63%，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD均小于所要求的允許差，符合質(zhì)量規(guī)范要求。

2.4 方法準(zhǔn)確度

選定5個(gè)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，按照此試驗(yàn)方法測(cè)定SiO2的含量，計(jì)算其相對(duì)偏差（RE）,結(jié)果如表3所列。

表3結(jié)果表明，通過(guò)此試驗(yàn)方法測(cè)定地球化學(xué)樣品中的SiO2，測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值基本吻合，證明該方法可靠。

2.5 方法加標(biāo)回收率

按照此試驗(yàn)方法，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品加入法回收試驗(yàn)。使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07120、GBW07108、GBW07824、GBW07104和GBW07122驗(yàn)證，樣品回收率在96.8%～102.8%之間，結(jié)果如表4所列。

3 結(jié)論

采用偏硼酸鋰為熔劑制取ICP-AES所用分析溶液的方法，對(duì)氧化性樣品進(jìn)行熔融分解，然后酸化，有效的解決了抗酸氧化物比較難溶解的難題，減少了危險(xiǎn)酸（氫氟酸、高氯酸）的使用，降低了檢測(cè)污染物的排放，綠色環(huán)保。同時(shí)具有制樣時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)結(jié)果重現(xiàn)性好的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，此方法精確度和準(zhǔn)確度較好，樣品的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值基本吻合，方法可靠，完全滿足對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求，符合批量生產(chǎn)的要求。