浅谈化探样品的多元素分析

刘玲

【摘要】当前社会经济的不断发展，对矿物能源的需求量也不断增多，矿物调研工作中对化探样品的多元素分析的质量要求不断升高，这就需要对这一问题进行专业的分析和研究。下文中重点对化探样品测定中发射光谱法测定的问题及多元素分析的要点展开探讨，期望可以更好地优化测试的条件和环境，保障测试的质量最终满足相应的规范要求，发挥其应有的价值，切实促使地勘行业化探找矿的长久发展。

【关键词】化探样品；多元素；分析

一、化探样品的分解

1、聚氨酯泡沫塑料吸附法。这种分解方法的优点主要表现为如下几个方面：选择性较好，对金的吸附率较高；生产准备工作简单。只需要剪好泡塑条，放水中煮沸即可；化验流程短。不必进行过滤、摄谱、译谱等操作；劳动强度小。仪器自动进样、测定金的含量；不必灰化而用硫脲解脱金，大大降低了环境污染的程度。此外，该法还有操作簡便、快速、稳定性高等优点，适合大批量、连续测定化探样品中的微量金，至今仍在使用。

2、活性碳吸附法。该法用活性碳吸附柱动态吸附来富集金，用发射光谱法测定微量金。因活性碳对金的吸附能力强，价格低，该法操作又易掌握，故得到广泛应用，成为成熟的、经典的金富集方法。但是在生产中该法存在以下难以克服的缺点：选择性不太好。有不少金属离子也被活性碳吸附，并影响进金的吸收率；生产准备工作繁琐。处理活性碳、搓制滤纸浆等费时费力，给繁忙的生产雪上加霜；化验流程长；劳动强度大。尤其在过滤样品溶液时，人需来回走动，手脚并用，忙个不停；污染环境，损害健康。灰化活性碳纸浆饼时产生的废气，味道难闻、呛人。

二、光电直读光谱法测定化探样品多元素时存在的问题

1、样品测定问题。其一，氩气不纯（含空气多），Ar++e-难形成，电子束难形成光源。可采取的处理方法有：换纯度高的氩气。进样系统装不紧，漏进空气。还可在磨口处沾点儿水。其二，空气没赶净，重新赶。溶样的原理：应用ICP光源进行分析时，常采用溶液法。用HF溶样，是因硅酸盐包裹样品，要用它打开，释放出样品中的待测金属元素才好。事后，要赶尽HF，以免腐蚀雾化器中玻璃撞击球。用硝酸而不用盐酸溶样的原因：因为盐酸易与多种元素产生沉淀，如形成AgCl沉淀而测不了Ag元素；也形成CrCl气体逸出，测不了Cr元素。用硝酸溶解各种样，效果更好。用高氯酸溶样：是为了赶走HF，HF腐蚀玻璃（雾化室等都是玻璃制品），对仪器有害。使标准溶液和样品溶液进行基体匹配，克服基体效应。溶样注意：在检测样品过程中，要时常检测标准样品，若变化较大，必须重新标化。本法为了大批量样品的多元素同时检测，故采用混合酸溶解法。若样品中含有铬尖晶石、锆英石、金红石等，则难以完全分解。Au、Ag等需要前处理、富集的元素：一般不测，太麻烦；若不富集，元素的含量低，灵敏度不够的ICP测不出来。分析不熟悉的元素时：刚开始的1～2个月，要选2-3个波长做。做回收率实验，判定测定结果的正误。3个波长的分析结果都一样时，随便用哪个波长测定样品都行。

2、仪器故障问题。使用一段时间的矩形管，管上会有金属、助燃气不充分燃烧产生的黑雾和盐等，若不及时清洗，样品测定的灵敏度会降低，数据不稳，监控样品的测定值偏低。可采取的解决办法有清洗矩形管或中心管，需要将矩形管或中心管用王水泡或者150℃-160℃王水煮（石英管耐高温），用蒸馏水洗，烘干后，重新安上即可。安装时，用纸垫住（防止手上汗湿，带来污染，且高温点火时烧裂管子）再插到底：图形对住底座缺口处→中心管插到底，听“嗒”一声，然后连接管插到底（下磨口）与雾化室（上磨口）对接，夹住。安上。雾化室有雾、模糊时，会导致样品检测数据的重现性差，针对雾化室的处理应及时用1%氢氟酸泡洗掉盐类20秒（让氢氟酸微腐蚀玻璃），以不挂水珠为宜。雾化室毛细管（前细后粗）被固体堵住时的处理：只能开气，用手堵住头2～3次→使气体倒吹，反向吹出固体，直至喷雾正常。操作仪器时注意：在稀释样品溶液时，尽量降低溶液中盐类的浓度，要注意防止雾化器被含盐量大的溶液堵住；矩形室旁红拉手必须按平，垂直于玻璃，以防高频泄露伤人；若发现火焰是黄色的，说明样品中K、Na盐多，每过1周左右，要清洗矩管和中心管。

三、化探样品的多元素技术要点

1、制备样品。试样加工时，严格按加工规范操作，严禁随意缩短棒磨时间，使加工完的试样尽量均匀（均匀性可用测定样品精密度的方法判别）；购买或配制一套与试样在基体的性质上尽量接近的标样。

2、样品的前处理。分析过程中应小心污染造成结果不稳定，尤其要特别注意防止Ag的污染问题。第一，用含有无水乙醇的脱脂棉擦干净称样勺，称准1：1的样品和缓冲剂（含内标锗元素）于自动玛瑙研钵（磨样机）中，将其混合研磨均匀≥3分钟，若混不匀，样品分析的重现性差，代表性不够；混匀很重要，否则因磨样机的样品损耗（研钵上沾样）和装电极剩余样的损耗，会影响样品分析的准确度；研磨时间长些，样品分析的精密度好，也可打碎蛋体Sn元素（难挥发）的包裹效应，确保Sn元素的分析结果准确、可靠。第二，每磨完一批样品，要用石英砂（主要成分是SiO2）洗研钵，再用含有无水乙醇的脱脂棉擦干净。第三，为防止湿样品在摄谱时跳飞损失，要在装样后，滴加2滴2%粘蔗糖水，将样品烘干后再摄谱。第四，加大取样量，称取样品量≥0.1g，可减小取样误差。以前称取35mg样品，样品的代表性差，准确度低（误差是其3倍），精密度和灵敏度达不到规范要求。第五，装样和磨样时，要洗干净手，要擦干净电极板，防止污染银等痕量元素的测定；装样品要均匀，必须保证标样和样品中内标Ge元素的含量相同，以免内标Ge元素的黑度忽高忽低，影响样品分析的准确度。第六，为防空气污染，称完的样品，要及时装入电极，装电极要装实（最后按一下压紧）、装满，尽量装均匀，以防摄谱时喷溅损失。

3、操作仪器。应严格控制发射光谱分析条件，以防因外界条件改变，影响样品分析的准确度。在摄谱时，对一批试样及标准系列样品，上下电极间的距离调节保持统一。在小电流切换大电流时，要防止样品冒泡成球状熔珠，“啪”一下，顶（粘）上电极上，挡光（影响背景），会使分析结果偏高。遇到此种情况必须重做一遍，否则合格率低。预防措施：国家标样GSS-5、GSS-7易冒泡，摄谱时要适当拉大下电极的距离；电极表面太光滑导致的冒泡，要注意在手工车制石墨电极时，转数别太快了。上下电极距离不能过近，防止燃弧时喷溅损失；电极间距小，背景好；为防止高含量样品对其他样品的污染，要每摄1个样品，换1个新的上电极。

4、仪器出现故障的处理。电极架的冷却循环水要用去离子水，每2个月需换一次水；否则因水脏，易出现跳闸的故障；当出现摄谱电流不稳时，所以要打开“交直流电弧发生器”的后盖，卸下里边的2个白色钨棒，用细砂纸打磨掉棒上的氧化物，重新安上钨棒即可。

结束语

上述对化探样品多元素的测定采用的方法具有分析速度快，能进行多元素同时测定，应用范围广的优点。注重分析过程中的技术要点，可以使分析结果的准确度和精密度，能满足相应规范的要求，适用于大批量区矿调中化探样品的多元素分析，继而更好地为我国的区矿调工作，做出较大的贡献。

参考文献

[1]周少伟.物化探研究所中心实验室作业指导书[M].廊坊：2009.

[2]李江华.金银及有色金属地勘矿冶分析手册[M].北京：地质出版社，2013.

[3]湖南省矿产测试利用研究所.CTS计算机译谱系统使用说明书（内部资料），2011.