葉元順,趙志欣,鄧碧霞,羅 宇
(中國冶金地質(zhì)總局昆明地質(zhì)勘查院 測試中心,云南 昆明 650201)
區(qū)域地球化學樣品中金含量低,相應的檢測方法要求高靈敏度、低檢出限。目前常用的檢測方法為泡塑或活性炭吸附--石墨爐原子吸收光度法(GF-AAS)或電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICPMS)測試[1-4]。
本文采用1+1王水溶樣,泡塑吸附富集,硫脲解脫,對石墨爐原子吸收光度法(GF-AAS)和電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICPMS)兩種測試方法做了對比。
電子天平(最小精度0.01g)。
馬弗爐。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀iCAP-RQ(Thermo Fisher)。
石墨爐原子吸收Z-2000(日立,偏振塞曼扣背景)。
硝酸(AR)。
鹽酸(AR)。
硫脲(AR)。
三氯化鐵(AR)。
Re內(nèi)標液(20ug/L,2%硝酸介質(zhì))。
聚氨脂型泡塑(15mm*15mm*30mm,10%硝酸活化4h后清水洗至中性)。
GAu系列一級國家標準物質(zhì)(廊坊物化勘所研制)。
1.3.1 石墨爐條件
波長242.8nm,狹縫1.3nm,時間常數(shù)0.1s,燈電流5mA,光電倍增管高壓345V,進樣體積10uL。
原子化條件干燥開始溫度80℃,40℃/s干燥至140℃結(jié)束,氬氣流量200ml/min;干燥開始溫度80℃,40℃/s干燥至140℃結(jié)束,氬氣流量200ml/min;原子溫度2400℃,保持3s,氬氣流量30ml/min;除殘溫度2600℃,保持4s,氬氣流量200ml/min。
1.3.2 ICP-MS條件
ICP射頻功率1150W,掃描次數(shù)30,冷卻氣流量14L/min,輔助氣流量1.0L/min,霧化器流量0.6L/min,取樣錐嵌片0.45mm,碰撞模式測量。
稱取10.00g樣品于50ml瓷坩堝中,置于馬弗爐中低溫開始焙燒至650℃后保持2h。取出冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移至150ml帶蓋聚四氟乙烯樣品瓶中,加入25ml含4%氟化氫銨的1:1王水,擰緊蓋子后放置到沸水浴中密閉蒸汽加熱1h。取出冷卻至室溫后開蓋,依次加入1ml三氯化鐵(100g/L)溶液、80ml水和1塊活化好的泡塑,再次擰緊蓋子后放置于往復振蕩器上,以90r/min的速度震蕩1h。取出泡塑用自來水洗凈分離雜質(zhì),盡量擠壓干后放入預先裝有10ml硫脲溶液(20g/L)的比色管中,用玻璃棒將其頂至頁面以下。將比色管放入沸水浴中加熱解吸附30min,趁熱用玻璃鉤針取出泡塑,溶液冷卻至室溫后搖勻待測。
為盡量扣除干擾,本實驗采用標準物質(zhì)(KB、GAu-2b、GAu-9b、GAu-10a、GAu-11a、GAu-12、GAu-14,各 個 標 準 物質(zhì)樣品含量分別為 :0.00ng/g、0.86ng/g、1.60ng/g、5.10ng/g、10.5ng/g、21.5ng/g、100ng/g)同樣品一起處理后作工作曲線,ICP-MS測試采用Re作內(nèi)標,曲線見下圖。
圖1 石墨爐原子吸收曲線圖
圖2 ICP-MS曲線圖
上圖顯示,兩種測試方法相關系數(shù)r均都在0.9995以上,線性較好,均能滿足區(qū)域地球化學探查的要求。
表1 方法檢出限
表2 方法精密度和準確度
在儀器最佳化條件下,繪制工作曲線后,對7個樣品空白溶液進行測定,計算其標準偏差,以3.14倍標準偏差計算各自方法的的檢出限為,測試結(jié)果見表1。
MDL結(jié)果顯示,ICP-MS法較GF-AAS法檢出限更低,但無論是ICP-MS法,或GF-AAS法,所計算出的方法檢出限均滿足DZ/T0130.4-2006中,對于金分析檢出限的要求。
本文對GAu-8、GAu-7a、GAu-13三個高中低含量的標準物質(zhì)采用不同方法進行測試,每組樣品6個,計算其相對標準偏差RSD和相對誤差RE,測試結(jié)果見表2。
表2顯示,GF-AAS組 中GAu-8、GAu-7a、GAu-13三個標準物質(zhì)測試值的相對標準偏差(RSD)和相對誤差(RE)均大于ICP-MS測定組,但ICP-MS和GF-AAS測試數(shù)據(jù)的RSD和RE均在DZ/T0130.4-2006規(guī)范的要求范圍內(nèi)。
采用標準物質(zhì)繪制曲線,可以有效抵消基體帶來測試干擾,ICP-MS測試方法在檢出限、精密度和準確度上均優(yōu)于GF-AAS,線性范圍更寬,RSD和RE相對更小,結(jié)果穩(wěn)定可靠,符合區(qū)域地球化學化探樣品中金的測試要求。