电感耦合等离子体质谱法测定化探样品中微量砷

李育霖　张　哲

中化地质矿山总局地质研究院分析测试中心，河北涿州，072754

技术方法

电感耦合等离子体质谱法测定化探样品中微量砷

李育霖*张哲

中化地质矿山总局地质研究院分析测试中心，河北涿州，072754

提要通过电感耦合等离子体质谱法测定化探样品中As的分析方法，利用1：1王水在沸水浴中溶矿，用ICP-MS直接测定。方法的检出限为0.0113μg /g，精密度RSD%小于3%，用国家标准物质验证的结果与标准值一致。方法简便快速，适合应用于大批量化探样品中As的测定。

电感耦合等离子体质谱法化探样品砷

As是寻找Au等矿产的重要指标元素，是地球化学调查过程中的必测元素。长期以来，1：5万、1：20化探样品中As的测定采用化学分析与光度分析方法测定，工作效率低，很难适应大批量化探样品分析的要求【1，2】。电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）是目前国内外较先进的微量、痕量分析仪器之一【3】。ICP-MS以其高灵敏度、低检测限、宽动态范围和多元素同时分析等优势，自20世纪80年代以来得到迅速推广。因此ICP-MS不仅为大批量化探样品中 As的测定提供了一个快速准确、灵敏的分析方法，而且大大减少了化探样品测试的工作量，降低生产成本，加快样品测定。

1　实验部分

1.1仪器

X SeriesⅡ型电感耦合等离子体质谱仪，美国热电公司产品。

1.2试剂及标准溶液

盐酸：分析纯

硝酸：分析纯

砷标准使用溶液（1mg/mL）

实验用水为去离子水

1.3试验方法

准确称取样品0.2500g于25mL塑料试管中，加少量水润湿，然后加入10mL新配制1：1王水，摇匀，放入100℃水浴锅中，隔半小时摇动一次，溶矿2h，冷却后用去离子水定容，过夜澄清。分取1mL原液于塑料试管，用水定容到5mL，摇匀。用电感耦合等离子体质谱仪测定。

2　结果与讨论

2.1仪器工作参数

以5ng/ mL的7Li、59Co、115In、238U的混合标准溶液进行仪器的条件的最佳选择，按要求先后调节。仪器工作参数射频功率、雾化器流量、辅助气流量、采样深度遵循响应值高和稳定性好的实验原则，得出仪器优化后工作参数（表1）。

表1　仪器的最佳工作参数Table1　The best operating parameters of the instrument

2.2工作曲线的绘制

逐级分取As标准储备溶液0.0 mL、5mL、10mL、20mL、30 mL、40mL于100mL容量瓶中（8%的王水介质），此工作曲线As的含量分别为0、5、10、20、30、40（ng/mL），用水稀释至刻度，摇匀。用ICP-MS依次测定标准系列的信号强度，根据信号强度和溶液浓度做工作曲线，所得曲线见图1。

图1　工作曲线Fig.1　Working curve

2.3内标元素的选择

本方法选择103Rh作为内标元素，不仅有效地补偿了基体效应，并且能有效抑制分析信号的动态漂移，提高了测定的准确性。

2.4干扰及其消除

由于77ArCl对75As有干扰，所以测定时要进行校正，通过测定标准溶液对干扰元素产生的信号强度，得到干扰离子校正系数，输入干扰校正方程，在线扣除干扰。测定同位素75As及干扰离子校正方程-3.0577ArCl。

2.5方法精密度

选择国家一级土壤成分分析标准，按照操作步骤各溶 12份平行样，进行精密度的试验，RSD%小于3%，说明方法的精密度较高，分析结果见表2。

2.6方法准确度

选用国家一级水系沉积物成分分析标准，按照试验确定的分析步骤进行溶样和分析，并对样品进行12次测定，结果表明测定值与标准值基本吻合，说明方法的准确度较高，分析结果可靠（表3）。

表2　方法精密度Table2　Precision test of the method

表3　方法准确度Table3　Accuracy test of the method

2.7方法检出限

依照文中操作步骤，做 12份空白溶液（样品），用ICP-MS分别进行测定，并计算标准偏差，以3S计算方法检出限，结果见表4。

表4　方法检出限Table4　Detection limits of the method

2.8结果对比

依照文中的操作步骤，对化探样品 1#~6#进行实验，用ICP-MS法测定其中As的含量（下表中测定值均为测定三次的均值），与原子荧光光谱法测定值进行比较，实验结果如表5。

由表5我们可以看出，用ICP-MS法测定As的含量与原子荧光光谱法的结果对比，结果一致性较好。

表5　ICP-MS法与原子荧光光谱法测定As结果的比较Table5　Comparison of ICP-MS method and atomic fluorescence spectrometry for the determination of As

3　结论

用ICP-MS法分析化探中As元素不仅快速准确，且溶矿后无需添加任何试剂，用干扰方程在线校正了元素干扰。具有良好的精密度和准确度。减少了化探样品测试的工作量，降低生产成本。能够满足检测的要求，适合大批量化探中 As元素的快速分析。

1 袁爱萍，唐艳霞，黄玉龙，等.氢化物-原子荧光法测定锑精矿中痕量砷汞的研究［J］.光谱学与光谱分析，2006，26（8）：1553～1556

2 孙伟.原子荧光光谱法快速测定化探样品中的微量砷，锑，铋，汞［J］.光谱实验室，2001，18（4）：513～516

3 范凡，温宏利，屈文俊，曹亚萍.王水溶矿-等离子体法同时测定地质样品中砷锑铋银镉铟［J］.岩矿测试，2009，28（4）：333～336

Li YulinZhang Zhe

Analysis and test center， China Chemical Geology and Mine Bureau，Zhuozhou， 072754， China

Determination of arsenic in geochemical exploration sample is analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry， which using the 1：1 aqua regia dissolving ore in a boiling water bath. Detection limit of this method is 0.0113 mu g/g， precision RSD % is less than 3%， and the verification results of the national standard material is consistent with the standard values. This method is simple and rapid， and suitable for application in large quantities of the determination of arsenic in geochemical samples.

DETERMINATION OF TRACE ARSENIC IN GEOCHEMICAL EXPLORATION SAMPLES BY INDUCTIVELY COUPLED PLASMA MASS SPECTROMETRY

Inductively coupled plasma mass spectrometry， Geochemical samples， Arsenic

O657.63；O613.63

A

1006-5296（2016）03-0185-04

* 第一作者简介：李育霖（1982～），男，环境科学专业，工程师

2016-03-29；改回日期：2016-04-11