石墨炉原子吸收光谱法测定化探样中痕量金

刘良君

石墨炉原子吸收光谱法测定化探样中痕量金

刘良君

（四川省地质矿局四〇三地质队，四川 峨眉山 614200）

样品经王水分解处理，并在Fe3+存在条件下，经泡沫吸附，硫脲解脱，采用石墨炉原子吸收光谱法测定痕量金［1］。通过对干燥温度及时间、灰化温度及时间、原子化温度设置影响测定结果的实验因素进行筛选，确定了实验室测定化探样品中的痕量金的最佳条件，方法检出限为0.18ng/g。精密度（RSD，n=12）为7.95%～11.56%，经国家一级标准物质分析验证，结果与标准值相符。

石墨炉原子吸收光谱；泡沫吸附；痕量金；加热参数

由于金在岩土矿石中的含量较低，一般需经过溶剂萃取法、活性炭、离子交换、泡沫塑料、负载石墨化碳黑等方法先行分离富集［2］，然后可分别采用发射光谱法、原子吸收法以及石墨炉原子吸收光谱法进行测定。本实验采用日立180-80原子吸收分光光度计在硫脲介质中测定化探样中的痕量金，测定适用范围为金含量在0.3×10-9～50×10-9的样品。

1　实验部分

1.1主要仪器与试剂

日立180～80石墨炉原子吸收分光光度计；金元素空心阴极灯（第十二研究所）。

HCl （ρ=1.19g/mL），分析纯。HNO3（ρ=1.40g/mL），分析纯。王水（1+1）∶75mL HCl加25mL HNO3混合后，加100mL水，搅匀，用时配制。

Au标准储备液：ρ（Au）=1mg/mL，称取国家标准物质纯金1.000 0g于400mL烧杯中，加入新配制的王水20mL和氯化钾1g，稍加热溶解，冷却后移入1 000mL容量瓶中，用水稀释至刻度、摇匀［3］。

标准工作液：ρ（Au）=100ng/mL。将ρ（Au）=1mg/mL的储备液逐级稀释成100ng/mL的金标准工作溶液，介质10%王水（现用现配）。

三氯化铁溶液（ρ（FeCl3.6H2O）=250g/mL）：称250 g的FeCl3.6H2O于400mL烧杯中，加200mL浓HNO3，用水稀释至1L。［4］

硫脲/盐酸解脱液（ρ（H2NCSNH2）=10g/L）:称1.0g硫脲，用HCl（1mL HCl + 99mL水）溶液溶解稀释至100mL，摇匀，用时配制。

聚氨酯塑料泡沫：块状，约1.5cm×1.5cm×1.5cm。用5%的盐酸溶液浸泡一小时，然后用清水洗至中性晾干剪成小块备用。

1.2仪器工作条件

180-80石墨炉工作条件见表1。

表1　石墨炉工作条件

表2　温度选择

图1　灰化曲线

1.3实验方法

准确称取10.0g样品于方瓷舟中，置于马弗炉中从室温升至650℃高温灼烧1.5h，取出冷却后，将样品转移至250mL三角瓶中，加少量水润湿样品，加新配制王水（1+1）50mL，用手摇动三角瓶，使样品与溶液混合均匀，置于电热板上加热分解，在微沸状态下保温30min，取下冷却，稀释体积至90mL，加入约0.2g方形泡沫塑料，放在振荡器上振荡30min，取出泡沫，用水冲去矿渣和酸，洗净挤干，放入25mL比色管中，准确加入10.00 mL硫脲/盐酸解脱液，放入沸水浴中，保持30min，趁热挤干泡沫，摇匀溶液自然冷却待测。

表3　不同温度的吸光度

2　实验讨论

2.1测试溶液的制备

移取取配制的金标准工作液2mL液于250mL锥形瓶中，分别加配制的40mL王水和1mL FeCl3溶液，放入约0.2g泡沫塑料，按1.3步骤进行吸附，以硫脲/盐酸解脱，为ρ（Au）=20ng/ml测试溶液。

2.2干燥温度

干燥条件直接影响分析结果的精度，升温模式一般都选择斜坡升温方式，温度略高于溶剂的沸点，要求通过缓慢而平稳的升温过程到达设定的温度，不发生样品爆沸飞溅，在将温度恒定保持一段时间（10～30s），达到溶剂完全蒸发除去［5］。因被测样品中含有大量水分，首先选择80～120℃为第一步干燥温度，根据进样量20ul设定加热时间20s，其次硫脲熔点170～182℃，继续加热则分解，则第二步干燥温度设为120～250℃，加热时间10s。

本实验的干燥温度为：干燥180～120℃，时间20s。干燥2 120～250℃，时间10s。

图2　原子化曲线

2.3灰化温度

灰化阶段的各个参数往往是需要控制的重要参数，通过灰化阶段的升温程序加热处理，蒸发共存有机物和低沸点无机物，使待分析元素以相同的化学形态进入原子化阶段，且基体共存物质大部分被除去，气相化学干扰和背景吸收干扰大幅度减小，将能获得良好的分析结果。要尽可能蒸发除去基体共存物质，灰化温度应尽可能高一些，但又不损失待分析元素。

表4　标准曲线测定结果

设定干燥温度：干燥180～120℃，时间20s，干燥2 120～250℃，时间10s。实验数据如表2所示。

从表2及灰化曲线可以看出：灰化温度为450～600℃时，吸光度最高，灰化温度为650℃时吸光度下降，说明温度＞ 650℃时，金有损失。本实验适用灰化温度为：450～600℃，阶梯升温。

2.4原子化温度

现在的石墨炉原子吸收光谱仪器都具有温控加热升温的功能，原子化阶段一般都选择温控升温方式，即温控最大功率升温方式。

设定干燥温度:干燥180～120℃时间20S，干燥2 120～250℃时间10 s；灰化温度为：450～600℃ 时间20s，以2.1测试溶液选择原子化温度测定其吸光度，实验数据如表5所示。

由表3及原子化曲线可以看出，在2 300℃以下，随温度上升，吸光度上升；在2 300℃以上，吸光度出现平台，且原子吸收信号较锐，无拖尾，背景吸收信号小。原子化阶段开始至原子吸收信号回到基线的这段时间间隔为8s。故在2 300～2 700℃都可用于Au的测定，考虑结果精度和石墨管使用寿命，将温度定在2 400℃，原子化时间为8s。

表5　加热程序

2.5精密度实验

精密度是指多次测定结果的重现性，准确度表示测定结果的正确性，没有精密度也就没有较高的准确度。

移取取配制的金标准工作液0.0mL，1.0mL，2.0mL，5.0mL液于250mL锥形瓶中， 分别加配制的40mL王水和1mL FeCl3溶液，放入约0.2g泡沫塑料，按1.3步骤进行吸附，以硫脲/盐酸解脱，测定工作曲线。其R=0.997，结果见表4。

以表1、表5为石墨炉工作条件对国家级GBW07243aGBW07245a GBW07246a，12次测定结果如表6所示。由表6实验数据可以看出，GBW07243a GBW07245a GBW07246a标准样品其标准偏差、RSD%均符合国家误差标准要求。

2.6方法检出限

平行测定20份空白实验溶液，测其吸光度，在工作曲线上查得相应的含量，以3倍标准偏差计算金的检出限为0.22 ng/g。

表6　精密度实验

3　结语

由精密度实验可以看出，本方法的精密度较好。通过本实验证实，用石墨炉原子吸收法对化探样品中痕量金元素的测定存在提供了有力的证据，因此本法可以用于化探矿样对痕量金的分析检测。

［1］ 叶家瑜，江宝林. 区域地球化学勘查样品分析方法［M］. 北京:地质出版社， 2004.

［2］ 黄齐林， 台希， 林洪， 等. 以负载5-（2—羟基-5-硝基苯偶氮）-硫化若丹宁石墨化碳黑作吸附剂的固相萃取- 火焰原子吸收光谱法测定金［J］.冶金分析， 2008.

［3］《岩石矿物分析》［M］. 地质出版社.

［4］《岩石矿土分析》［M］. 西昌实验室出版.

［5］ 孙晓玲，于照水， 等. 泡沫塑料吸附富集—石墨炉原子吸收光谱法测定勘查地球化学样品中超痕量金［J］. 岩矿测试， 2004（4）.

Determination of Trace Gold By GFAAS

LIU Liang-jun
（No. 403 Geological Team， BGEEMRSP， Emeishan， Sichuan 614200）

This study deals with determination of trace gold by GFAAS， determining optimum conditions of determination of trace Au by GFAAS in laboratory with method detection limit of 0.18 ppb and accuracy of 7.95-11.56 % （RSD， n=12） by experimental factors screening.

GFAAS； trace Au； foam adsorption； heating parameter

P575.4

A

1006-0995（2015）04-0629-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.04.036

2014-09-18

刘良君（1986-），女，四川，助理工程师，从事痕量金测定工作