泡塑吸附硫脲快速富集-石墨炉原子吸收法测定化探样品中的痕量金
2016-09-01何召龄新疆维吾尔自治区有色地质勘查局703队伊宁835000
何召龄(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局703队 伊宁 835000)
泡塑吸附硫脲快速富集-石墨炉原子吸收法测定化探样品中的痕量金
何召龄
(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局703队伊宁835000)
本文系统研究了泡沫塑料快速富集-石墨炉原子吸收法测定金的方法,对泡塑富集、分离金和石墨炉原子吸收法测定金的条件均做了详细的研究。该法用于化探样品中的痕量金的测定,结果与推荐值相符。
石墨炉原子吸收泡沫塑料金
金矿石的类型复杂但含量低,由于岩矿中金含量较低且分布不均匀,因此分离、富集金仍是原子吸收法测定金的关键。样品经700℃焙烧后,用王水溶解,泡沫振荡吸附分离金,分离的泡沫洗净后于10g/ L(1%)的硫脲溶液中经沸水解脱,用石墨炉原子吸收测定。本方法测定范围:0.5×10-9~2.0×10-9g/g
1 实验部分
1.1主要仪器
电子天平;箱式电阻炉(简称马弗炉);日立ZA-3000型偏振塞曼原子吸收分光光度计;日立涂层石墨管;空心阴极灯;静音空压机;低温循环机。
1.2试剂
(1)硝酸(分析纯);盐酸(分析纯);王水(H2O:HCl:HNO3=4∶3∶1);硫脲(分析纯),配制成10g/L (1%)的水溶液,现用现配。
(2)泡塑:聚氨酯型,剪成质量约为0.2g的小块(大小约为2cm×1cm×1cm)用水洗净,用10%的盐酸浸泡1h,最后用清水洗至中性浸泡,保存备用。
(3)标准储备液ρ(Au)=1mg/mL:称取国家标准物质纯金1.0000g于400mL烧杯中,加入新配制的王水20mL,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。
(4)标准工作液ρ(Au)=100ng/mL:将ρ(Au)=1mg/mL的储备液逐级稀释成100 ng/mL的金标准工作溶液,介质10%王水(现用现配)。
1.3仪器条件
1.3.1仪器条件
波长242.8nm;狭缝宽度1.3nm;时间常数0.1 s;灯电流7.0mA;光电倍增管负高压330 V;取样体积20μL;氩气分压0.5 kPa;原子化载气流量:30mL/min。
1.3.2原子化条件
干燥开始温度100℃;干燥结束温度165℃;灰化开始温度200℃;灰化结束温度400℃;原子化开始温度2 500℃;原子化结束温度2 500℃;清除开始温度2 600℃;清除结束温度2 600℃。
2 实验方法
2.1金样品前处理
称取10g(精确至0.01g)样品于瓷坩埚中,于700℃的马弗炉中灼烧2h,取出冷却后,移入100mL 或150mL锥形瓶中,加入50mL王水(1+1),加热微沸30min以上,取下冷却,用水稀释至50mL,加入一块聚氨酯泡沫塑料(约0.2g)塞上塞子,于振荡器振荡30min,取出泡塑,用水洗去酸和残渣,用滤纸将水吸干。
按顺序放入已盛有10mL浓度为10g/L硫脲的比色管中,于水浴中煮沸20min,取出,趁热用大头玻璃棒多次挤压泡塑,使解脱液均匀,冷却溶液,待测。
2.2标准曲线系列
分别从100 ng/mL的金标准工作液中移取0mL、1mL、2mL、3mL、4mL、5mL装入100mL锥形瓶中,加王水(1+1)10mL,用水稀释至50mL,加入一块聚氨酯泡沫塑料(约0.2g),塞上塞子,于振荡器上振荡30min,取出泡塑,用水洗去酸和残渣,用滤纸将水吸干,按顺序加入已盛有10mL浓度为10g/L硫脲的比色管中,于水浴中煮20min,取出,趁热用大头玻璃棒多次挤压泡塑,使解脱液均匀,冷却溶液,待测。
2.3标准系列溶液对应的吸光度
表1 标准系列溶液对应的吸光度
3 结果与讨论
3.1振荡时间对金富集量的影响
根据聚氨酯泡沫的富集条件,准确称取同样质量的聚氨酯泡沫7块(本次试验称0.2g),置于王水溶好的7个相同含量的样品中进行不同时间的振荡,测定其吸光度见表2。
表2 振荡时间和吸光度的试验
由表2可以看出,30min以前,样品中金的富集不完全,造成结果偏低,30min以后样品中的金完全富集于聚氨酯泡沫上。因此,振荡时间不宜过长,富集金的时间一般控制在30~40min。
3.2准确度与精密度
用国家标准物质,金矿石标准物质(GAu-8a)、(GAu-9b)、(GAu-10b)、(GAu-2a)对本方法进行验证,结果见表3。标准物质验证可看出,本法分析结果与标准值相符,其准确度和精密度完全满足日常测试的要求。
表3 准确度和精密度试验
3.3解脱温度的选择
不同的解脱温度会影响微量金的析出,本文配制10 ng/mL的金标准溶液,金的加入量是50 ng,解脱时间为20min,检查解脱温度对回收率的影响,结果见表4。
表4 解脱温度对回收率的影响
由表4可见,解脱温度对回收率的影响很大,随着温度升高,回收率升高,在100℃时回收率达到最高。
3.4原子化温度的选择
每一种元素都对应着相应的原子化温度,原子化温度直接影响金元素的原子化率,原子化温度越高原子化率越高,但是温度太高对石墨管的寿命有一定的影响,因此选择合适的原子化温度是非常有必要的。在给定的条件下,分别测定金溶液(5.00 ng/mL)的吸光度,见表5。
表5 原子化温度的选择
由表5可知,不同的温度吸光度还是有变化,当温度在2 400~2 600℃之间,吸光度值比较稳定,原子化率也较稳定。
4 结论
(1)采用泡沫吸附-硫脲解脱-石墨炉原子吸收方法对痕量金的检测,最佳条件是王水浓度为10%,振荡时间为30min,解脱温度为100℃,解脱时间为20min,解脱时硫脲浓度为10g/L。
(2)痕量金测试过程中易发生污染,所以玻璃器皿要洗涤干净,焙烧样品的坩埚要擦拭干净(遇到高含量样品,相应的坩埚用王水浸泡)。避免与常量分析物品,设备混用。
(3)配制金标准系列的移液管、容量瓶、烧杯要用水彻底、反复浸泡,否则低含量金标准溶液很容易因污染而变高。较低含量的金标准溶液极不稳定,放置时间过长,器皿产生吸附会使浓度变低,应现配现用。
(4)解脱出来的待测溶液应立即上机测试,否则器皿产生吸附会使结果偏低。
(5)通过对国家标准物质进行分析测试,泡塑富集-硫脲解脱-石墨炉原子吸收测试微量金的最佳方案是可行的。
[1]矿石及有色金属分析手册,冶金工业出版社,ISBN 7-5024-0743-X.
[2]岩石矿物分析.第四版.第三册.地质出版社.
[3]有色地质分析规程,中国有色金属工业总公司地质局.
收稿:2016-04-21
10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.019