交流电弧光电直读发射光谱法测定土壤样品中锡的含量
2019-04-10王淑晶曹军
王淑晶,曹军
(黑龙江省第五地质勘查院,黑龙江哈尔滨150080)
锡是一种略带蓝色的白色光泽的低熔点金属元素,主要以锡石和硫锡石形式成矿,是地质实验室常测的一种元素。目前,分析土壤样品中锡的测定方法有原子荧光法[1]、石墨炉原子吸收分光光度法[2]、交流电弧光电直读发射光谱法[3]等,从现有的技术来说,由于Sn难溶的特点,交流电弧光电直读光谱发射光谱法由于制样简便、分析准确在地质实验室中占有非常重要的地位。
本实验从Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm和Sn 317.50 nm/Ge 326.95 nm测线出发,对实验过程中出现的系统误差进行分析,从而得到了一条较为简便、准确的土壤Sn测试方法。
1 实验材料和方法
制样:称取0.0500 g样品(200目)和0.0500 g缓冲剂,混匀,装入碳电极,加两滴乙醇,干燥,然后采用WP1-CCDI交流电弧光电直读发射光谱仪测定。
发射光谱仪条件:焦距1050 nm,狭缝高度10 μm,预热电流5 A、3 s,摄谱电流15 A,45 s。
2 实验结果
2.1 线性范围
图1是合成硅酸盐GSES1-9三次摄谱后的三次曲线拟合图。可以看出,Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm和Sn 317.50 nm/Ge 326.95 nm均具有较好的线性关系,其中Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm线性范围为0.5~50 mg/kg,Sn 317.50 nm/Ge 326.95 nm线性范围为2.0~50 mg/kg,线性范围优势线为Sn 283.99 nm。而Sn 317.50 nm所有点的黑度值比Sn 283.99 nm的要大,从光谱稳定性来说Sn 317.50 nm也具有优势。在具体区间校值时应综合考虑Sn 317.50 nm和Sn 317.50 nm测量值。
图1 Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm(上)和Sn 317.50 nm/Ge 326.95 nm(下)谱线三次曲线图
2.2 检测限
采用0.0500 g光谱纯二氧化硅和0.0500 g缓冲剂混合,按照实验部分制样程序及摄谱程序测定11次,结果见表1。
从表1可以看出,Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm和Sn 317.50 nm/Ge 326.95 nm均具有较好的检出限。
2.3 方法检测限
表2、表3为Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm与Sn317.50 nm /Ge 270.96 nm 8次土壤标样测定值,从表中可以看出:Sn 283.99 nm与Sn317.50 nm对大部分土壤样品均具有较好的测定值。但是根据DZ/T 0011 1:50000比例尺相关规定Sn317.50 nm /Ge 270.96 nm的方法检测限为0.155,不满足规范要求。而从其他土壤样品来看,Sn317.50 nm/Ge 270.96 nm的方法精密度(0.076)要比Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm(0.084)的小,这说明Sn317.50 nm /Ge 270.96 nm对测量GSS-7土壤样品存在系统误差,其测量值是不可靠的。
同理,在测量时某些样品可能也存在对Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm测线存在系统误差的情况。为了减少这种误差影响,采取Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm与Sn317.50 nm /Ge 270.96 nm代数平均值的方法,其结果如表4。从表4可以看出,经过代数平均后的方法检测限为0.090,满足规范的要求。
表1 Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm和Sn 317.50 nm/Ge 326.95 nm谱线检出限
表2 Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm 8次土壤标样测定值
2.4 外部比对结果
我室采用这种方法,对2017年10批外部控制样进行数理统计,经与廊坊物化探所数据比对,其结果如表5。可以看出,经过处理后的数据,与真值线性拟合较好,所有F检验均小于1.60,不存在明显偏差。
3 结论
由以上数据分析可以得出,采用发射光谱法测定Sn 283.99 nm/Ge 270.96 nm与Sn317.50 nm /Ge 270.96 nm求代数平均值的方法,其结果稳定,数据可靠。
表3 Sn317.50 nm /Ge 270.96 nm 8次土壤标样测定值
表4 Sn 283.99 nm + Sn317.50 nm 8次土壤标样平均值
表5 2017年10批外控样Sn报出值结果