(河南省巖石礦物測試中心,河南 鄭州 450000)
自然界中,金主要以單質(zhì)狀態(tài)散布于巖石或砂礦內(nèi),地殼中的豐度為5×10-9,含量少,且呈不均勻分布。伴隨科學技術(shù)水平的不斷提升,大量新型分析測試技術(shù)、儀器設(shè)備不斷涌現(xiàn),地質(zhì)樣品中金的分析測試方法也越來越多,在滿足測試要求的同時,還大幅提升了測試分析的準確性和精密度,進一步簡化了分析流程,提高了工作效率。
碘量法和氫醌滴定法是最常見的金的滴定分析方法。其一,碘量法。此類滴定法的反應(yīng)很快,終點變化顯著,缺點為測定金選擇性差,要適量摻加掩蔽劑,多在高含量金礦石分析和選礦時金的測定中使用。其二,氫醌滴定法。此類滴定法具有更好的選擇性,且便于操作,缺點為針對高含量金的滴定所需時間較長。
基于新型高靈敏度、高選擇性顯色劑的研發(fā)與使用,作為最常用的一種金的測定方法,光度法得到了大量應(yīng)用和推廣。在金的光度法測定中,硫代米蚩酮(TMK)應(yīng)用最多。
按發(fā)射光譜法進樣方式可分為3種類型,即直接光譜法、化學光譜法和火試金光譜法。在自然界內(nèi),金存量少,且呈分散、不均勻狀態(tài)分布,上述3種僅有2種可以達到礦樣分析的要求,分別為火試金光譜法和化學光譜法,其中化學光譜法應(yīng)用最多。該測定方法,需先用化學法進行試樣處理,隨后通過富集分離法將金富集分離,并通過離子體發(fā)射光譜法,如發(fā)射光譜法等進行測定。因為對礦樣內(nèi)的金進行了富集分離,可有效提升測定的靈敏度、準確性。
相比其他測定方法,目前在國內(nèi)應(yīng)用最多的分析測試方法為原子吸收光譜法。其特點為操作簡便、快捷,且測定結(jié)果精準。一般情況下,可采用火焰原子吸收光譜法用于微量金測定。石墨爐原子吸收光譜法可用于化探樣品中的痕量金測定。采用這種測定方法,同樣要先通過化學處理樣品,待金富集分離后,便可進行分析測定。
隨著科技的進步,大量先進的分析測試技術(shù)和儀器設(shè)備被研制出來并用于實踐。如電感耦合等離子體質(zhì)譜法,其優(yōu)點為分析速度快、檢出限低、重復(fù)性好等。因其獨特優(yōu)勢,目前,在地勘實驗室測金中應(yīng)用越來越多。
為了研究金的分析測試方法,本文以石墨爐原子吸收光譜法為例,對低含量地質(zhì)樣品中金的測定進行分析。相比其他測試方法,石墨爐法檢出限可低至0.0x×10-9,通過該測試法,可有效避免原子濃度在火焰氣體中的稀釋,尤其是在少量樣品的金測量中,應(yīng)用效果更好。
1)稱量樣品,焙燒3 h(由低溫到高溫)。
2)冷卻后,移至容量瓶(250 mL),摻加王水(1:1)溶液,40 mL。
3)放置電熱板繼續(xù)焙燒1 h,當體積為10~15 mL時,可將其冷卻、稀釋。
4)摻加泡沫,緊固塞子,置入振蕩器,進行若干次振蕩處理。
5)取出泡沫,且清洗,隨后在硫脲試管(10 mL)內(nèi)裝入泡沫。
6)水浴30 min,擠壓泡沫45下,隨后取出泡沫,待試管內(nèi)完全裝入泡沫中的水分且冷卻后,便可放入樣品杯內(nèi),結(jié)束樣品處理。
通過國家標準規(guī)定,以同一種化學法處理每批樣品,測試過程中輸入物質(zhì)值,一個一個測量。隨后,利用軟件擬合方法進行工作曲線繪制,并在相同條件下對樣品進行測定。一般可按照工作曲線次序測定,結(jié)合樣品表分析所有條件設(shè)置,最后保存,預(yù)熱30 min,完成測試。
本次分析測試主要針對檢出限、測定時間、準確性及穩(wěn)定性三方面進行了對比分析,具體如下。
1)檢出限:測量值分別為0.836、0.814、0.808…0.860,平均值為0.739,相比標準值0.85±0.04,檢出限方面差距較大。
2)準確性與穩(wěn)定性:測量值為45%,平均值為85%,標準值為95%,說明石墨爐原子吸收法取得的測量值,數(shù)值浮動偏高,穩(wěn)定性差,相比平均值、標準值存在很大差距。
3)測定時間:樣品分析采用石墨爐原子吸收法時,需要通過一系列的流程,例如干燥、原子化等,每次只能測定單個樣品,且每次所需時間為2 min。通過測定,在時間方面,測定值為45 min,平均值為23 min,標準值為5 min,因此,與標準值相比,測定時間長。
通過上述分析,可得出石墨爐原子吸收法進行低含量地質(zhì)樣品中金的分析測試中,穩(wěn)定性、準確性相對偏低,且需要花費大量時間,運行時效慢,因此,在實際應(yīng)用中需改進此測試方法。
通過此次測試,并結(jié)合以往工作經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)石墨爐原子吸收法存有一些缺陷,總體可分為3點。
1)噪音嚴重,工作量大,需花費大量人力,操作流程復(fù)雜。
2)在操作流程中,樣品溶量瓶需經(jīng)劇烈振蕩,若瓶蓋密封不嚴,很可能出現(xiàn)樣品迸濺現(xiàn)象,甚至會影響測量結(jié)果的準確性。
3)受外界干擾大,很多因素均會影響到樣品結(jié)果的準確性。
為了更好地提升測試效率,縮短樣品測試時間,避免在使用過程中出現(xiàn)大量失誤,決定改進石墨爐原子吸收法,從而提高分析測試的穩(wěn)定性和準確性。
應(yīng)在石墨爐原子吸收法的基礎(chǔ)上,將適量基體改進劑抗壞血酸溶液加入樣品容器,通過泡沫塑料的吸附作用,對微量金進行測定。同時,根據(jù)實驗流程再次進行分析測試,通過實驗結(jié)果可知,石墨爐原子吸收法在改進之后,其準確性、穩(wěn)定性明顯提高,且簡化了操作流程,大幅提升了自動化程度,能夠在很短的時間內(nèi)完成樣品測試。
通過改進石墨爐原子吸收法,可實現(xiàn)低含量樣品中金的分析測試更加高效、快捷、準確、穩(wěn)定,這對地質(zhì)找礦事業(yè)發(fā)展有著重要意義。
為了分析測試低含量地質(zhì)樣品中金含量,本文采用石墨爐原子吸收法進行分析,通過測定發(fā)現(xiàn),在檢出限、測定時間、準確性及穩(wěn)定性等方面,該分析測試方法存有缺陷,無法達到標準值;同時還受外界干擾大。經(jīng)分析決定對其分析測試方法進行改進。通過實驗證明,改進后的石墨爐原子吸收法能夠更好地測量出低含量地質(zhì)樣品中金含量,且測量成本較低,準確性高,因此,可適用于大批量樣品分析和測試,是一種值得大力推廣使用的方法。