趙君梅
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七〇三隊(duì) 伊寧 835000)
多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查是以基礎(chǔ)地質(zhì)資源潛力與生態(tài)環(huán)境等三大方面為主要目標(biāo)開(kāi)展的基礎(chǔ)性地質(zhì)調(diào)查工作,以采集和分析土壤樣品為主,為了能很好地反映出地球化學(xué)背景,其分析方法要求具有較低的檢出限及較高的準(zhǔn)確度和精密度,所以對(duì)分析方法的技術(shù)指標(biāo)及分析質(zhì)量監(jiān)控要求很?chē)?yán)。硒是一種人體和動(dòng)物必須的微量元素,但超過(guò)一定量又會(huì)對(duì)身體有害,故準(zhǔn)確測(cè)定硒含量具有重要意義。硒的測(cè)定方法有很多,可采用原子熒光法、原子吸收法、ICP-MS 法。原子熒光法測(cè)定硒具有靈敏度高,操作快速簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。在實(shí)際測(cè)試工作中,由于硒含量普遍低,往往會(huì)因各種因素的影響,使測(cè)定效果不理想。為得到準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果,本文對(duì)影響多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查樣品中硒測(cè)定的因素進(jìn)行了分析,總結(jié)了分析過(guò)程中需注意的各個(gè)細(xì)節(jié)。
AFS-930 型原子熒光光譜儀(北京吉天儀器);硒空心陰極燈(北京有色金屬總院);控溫電熱板(DRJ);BSA124S 型電子天平(賽多利斯,感量0.1mg);高純級(jí)氬氣(氬質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.996%);鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸;高氯酸-氫氟酸-硝酸混合酸(1+5+10)。
硼氫化鉀(15g/l)-氫氧化鉀(5g/l)溶液:稱(chēng)取5g氫氧化鉀溶于250mL 燒杯中,用水溶解,再加入15g硼氫化鉀,加水?dāng)嚢枞芙夂?,用水稀釋?000mL,搖勻,用時(shí)現(xiàn)配;鐵鹽溶液(ρSe=10mg/mL):稱(chēng)取24.36g三氯化鐵、于250mL燒杯中,加入40mL鹽酸,溶解后用水稀釋至500mL,搖勻,備用;硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液ρSe=100μg/mL:稱(chēng)取0.0500g優(yōu)級(jí)純硒粉置于100mL燒杯中,蓋上表面皿,沿杯壁加入20mL(1+1)硝酸,于低溫電熱板上加熱溶解。取下,加入3mL(1+1)硫酸,繼續(xù)加熱至冒煙,取下冷卻,用少量水吹吸表面皿和杯壁,再加熱至冒煙,取下冷卻,移入500mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。硒標(biāo)準(zhǔn)工作液ρSe=0.050μg/mL:由硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液逐級(jí)稀釋配制,介質(zhì)(1+9)HCl。用時(shí)現(xiàn)配。
于一組50mL容量瓶中,各加入20mL(1+1)的鹽酸,分別移取ρ(Se)=0.05μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL,加入5mL鐵鹽溶液,用水稀釋至刻度,搖勻,放置30min。得到0.00ng/ml,0.50ng/ml、1.00ng/ml、2.00ng/ml、5.00ng/ml、10.00ng/ml 的硒標(biāo)準(zhǔn)系列,以硼氫化鉀溶液作還原劑,以鹽酸(1+9)作載流,在原子熒光光譜儀上進(jìn)行測(cè)定。
試樣粒徑小于74μm,經(jīng)105℃條件下烘干2h 后密封于紙袋中。
稱(chēng)取0.2000g 試樣于50mL 聚四氟乙烯坩堝中,用少量水潤(rùn)濕,加入10mL 混合酸,在150℃電熱板上加熱分解,蒸至冒白煙取下,冷卻,低溫加入5mL鹽酸,用細(xì)口蒸餾水沿杯壁沖洗一圈,放入低溫電熱板上加熱5min 取下,移入盛有1mL 鐵鹽的10mL比色管中,用水稀釋至刻度,搖勻,放置30min 后測(cè)定。調(diào)節(jié)儀器各項(xiàng)參數(shù)使儀器達(dá)到最佳測(cè)量狀態(tài),以硼氫化鉀溶液作還原劑,以鹽酸(1+9)作載流測(cè)定待測(cè)溶液。
按5%試樣總數(shù)隨機(jī)抽取試樣進(jìn)行重復(fù)性測(cè)定,校準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)r≧0.999,同時(shí)采用空白試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證等方法進(jìn)行質(zhì)量控制。
按照儀器規(guī)定啟動(dòng)儀器,調(diào)節(jié)各項(xiàng)參數(shù)使儀器達(dá)到最佳測(cè)量狀態(tài)。通過(guò)多次試驗(yàn),確定最佳儀器參數(shù)為負(fù)高壓270v;燈電流80mA;原子化器高度8mm;載氣流量400mL/min;屏蔽器流量800mL/min。
硼氫化鉀濃度對(duì)測(cè)定靈敏度和熒光值有一定的影響,硒的熒光強(qiáng)度隨著硼氫化鉀濃度的增大而增大,但熒光強(qiáng)度開(kāi)始增高后來(lái)會(huì)降低,硼氫化鉀濃度為15-20g/L時(shí)熒光強(qiáng)度達(dá)到最大。原因可能是硼氫化鉀濃度低時(shí)產(chǎn)生氫氣少,還原能力不足,硼氫化鉀濃度高導(dǎo)致反應(yīng)過(guò)于劇烈,產(chǎn)生過(guò)量氫氣,熒光強(qiáng)度不穩(wěn)定。
因?qū)嶒?yàn)室大環(huán)境中常用到硫酸,而硫酸中含有硒,實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)都有可能受到交叉污染,試驗(yàn)分別測(cè)定含有0.1%硫酸的空白和經(jīng)去硒處理的0.1%硫酸的空白,結(jié)果表明未經(jīng)去硒處理硫酸空白的測(cè)定結(jié)果明顯高于去硒處理硫酸的空白。故整個(gè)溶樣過(guò)程中應(yīng)盡量減少與環(huán)境中硫酸的接觸,避免因環(huán)境污染硒的測(cè)定。
試樣溶解溫度及儀器室溫度的控制對(duì)測(cè)樣結(jié)果均有影響。試樣溶解溫度過(guò)高會(huì)使聚四氟乙烯坩堝底部變形,長(zhǎng)期使用影響使用壽命。溫度過(guò)低,試樣溶解時(shí)間長(zhǎng),效率低,不利于大批樣檢測(cè)。溶樣過(guò)程中可根據(jù)樣品溶解情況調(diào)節(jié)溫度,開(kāi)始將溫度調(diào)高一些,溶液蒸至近冒煙時(shí)將溫度調(diào)低,再蒸至冒大煙取下。外界環(huán)境溫度變化較大時(shí)對(duì)原子熒光分光光度度計(jì)也有較大的影響,儀器需要溫度補(bǔ)償調(diào)節(jié)與標(biāo)準(zhǔn)溶液、待測(cè)液溫度一致,故需保證儀器室有恒定的溫度,一般溫度保持在25℃,室內(nèi)溫度過(guò)高或過(guò)低,測(cè)定結(jié)果會(huì)出現(xiàn)一定的偏差。
準(zhǔn)確度和精密度用分析國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW 水系沉積物系列)的方法進(jìn)行測(cè)定,對(duì)12 個(gè)GBW水系沉積物系列的每一個(gè)樣品進(jìn)行12次測(cè)試,測(cè)量值與推薦值吻合,測(cè)量平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的對(duì)數(shù)誤差(△LogC)和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD%)均符合DZ/T0258-2014《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范(1:250000)》要求。
(1)高氯酸、硝酸、氫氟酸是強(qiáng)氧化性和高腐蝕性液體,注意安全防護(hù)措施。
(2)因硒具有揮發(fā)性,樣品加熱分解至冒煙必須取下,否則蒸干會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低。
(3)待測(cè)液測(cè)定前與標(biāo)準(zhǔn)液在儀器室恒溫半小時(shí)以上,確保溫度恒定。
(4)如果樣品中硒濃度很高,應(yīng)進(jìn)行逐級(jí)稀釋?zhuān)♂尯蟮臐舛葢?yīng)至少為10倍方法檢出限。
(5)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液應(yīng)在有效期內(nèi)使用,超過(guò)有效期應(yīng)重新配置。
(6)因硫酸中常含有硒,測(cè)定過(guò)程中應(yīng)盡量減少使用盛過(guò)硫酸的器皿,配置標(biāo)準(zhǔn)溶液用硫酸必須經(jīng)過(guò)去硒處理,也可用高氯酸代替。去硒處理方法為:取200mL 硫酸于500mL 燒杯中,加入1g 溴化鈉,于高溫電熱板上加熱冒煙直到硫酸變?yōu)闊o(wú)色,冷卻后再加入1g 溴化鈉重復(fù)處理一次,取下冷卻,移入玻璃瓶中。
本文對(duì)氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查樣中硒量過(guò)程中的儀器參數(shù)選擇、還原劑濃度、環(huán)境、溫度、精密度準(zhǔn)確度等影響測(cè)定結(jié)果的因素進(jìn)行了分析,總結(jié)了測(cè)硒的分析過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題及需注意的各個(gè)細(xì)節(jié),盡可能將產(chǎn)生的誤差降至最低,保證測(cè)量結(jié)果滿意。