ICP-MS与ICP-OES联合测定多金属矿中的Ag、Cu、Pb、Zn

张晓敏 张建强 彭香景

（华北地质勘查局五一四地质大队承德 067000）

前言

目前，多金属矿石中Ag、Cu、Pb、Zn 多采用原子吸收分光光度计法逐个元素分别进行测定[1-8]。多金属矿石中的Cu、Pb、Zn 一般称取0.1000g（精确到0.0001g），采用王水溶解样品，盐酸复溶，定容到容量瓶中，原子吸收分光光度计选用不同的原子化器光源逐一元素分别测定。多金属矿石中的Ag的测定，需要称取样品1.000g，王水溶解样品，盐酸复溶后，定容到容量瓶中，原子吸收分光光度计测定。采用原子吸收分光光度法测定Ag、Cu、Pb、Zn 的检出限为Ag:3.30μg/g、Cu:3.30μg/g、Pb:3.30μg/g、Zn:30μg/g，该方法的缺点在于操作步骤繁琐、一次只能测定一种元素，分辨率低，且检出限高[1-2]。

本方法采用硝酸、氢氟酸、高氯酸溶解样品，王水复溶后，在待测溶液中加入内标K2Cr2O7，定容后混合均匀。采用电感耦合等离子体发射光谱法测定Cu、Pb、Zn，分取底液稀释后，电感耦合等离子体质谱法测定Ag。该方法的优点在于大大减少了操作步骤，降低了方法的检出限，实现了多元素同时测定，并提高了方法的准确度和精密度。

1 实验部分

（1）仪器设备

Icap6300R型电感耦合等离子体发射光谱仪，美国赛默飞世尔科技有限公司；

Series Ⅱ型电感耦合等离子体质谱仪，美国赛默飞世尔科技有限公司。

（2）主要试剂

盐酸（优级纯）ρ1.19 g/mL，硝酸（优级纯）ρ1.42 g/mL，氢氟酸（分析纯）ρ1.15 g/mL，高氯酸（分析纯）ρ 1.42 g/mL，重铬酸钾（分析纯），实验用水均为去离子水。重铬酸钾溶液（6g/L）：称取6.0000g重铬酸钾，溶解后，转移至1000mL的容量瓶中，定容摇匀。

（3）样品前处理

称取样品0.1000g 于60mL 聚四氟乙烯坩埚中，加入3.00mL硝酸，3.00mL氢氟酸，1.00mL高氯酸，在电热板上加热至白烟冒尽，加入20mL 王水（1+1）溶液，待溶液清亮后取下，冷却后加入5.00mL内标溶液ρ（K2Cr2O7）=6.00g/L，用去离子水定容至50mL，摇匀。另分取1.00mL 溶液定容至20mL，摇匀后用ICP-MS 测Ag，剩余溶液用ICP-AES 测Cu、Pb、Zn。分别取低、中、高含量不同的五个国家一级标准物质同批溶解，步骤同上，绘制标准曲线，同批带样品空白2个。

2 结果与讨论

（1）仪器工作条件

电感耦合等离子体发射光谱仪的工作条件，见表1所示。

电感耦合等离子体质谱仪工作条件，见表2所示。

表2 电感耦合等离子体质谱仪的工作条件

（2）方法检出限

按照1（3）样品前处理方法，随批做十二个方法空白溶液，进行测定，以所得结果3 倍标准偏差计算各元素的检出限，见表3所示。

表3 方法检出限单位μg.g-1

由表3各元素检出限能够满足《地质矿产实验室质量管理规范》规范要求。

（3）方法的精密度和准确度

采用国家一级标准物质 GBW07162、GBW07163、GBW07164按照1（3）样品前处理方法流程进行分析，平行测定7 次，计算方法的精密度和准确度，见表4所示。

表4 方法的精密度和准确度

通过表4，计算结果表明，方法的准确度和精密度满足《地质矿产实验室质量管理规范》规范要求。

（4）Zn元素谱线的选择

对于Zn 元素，选择一条谱线很难实现所有含量样品的准确测定，通过加标实验来验证两条谱线可以测定含量的范围，如下表5所示。

表5 Zn元素的谱线选择实验

从表中可以看出1%以下的样品在谱线Zn 213.856{157}nm 下测得的值的准确度和精密度都很好；5%及以上的样品在谱线Zn 334.502{101}nm下测得的值的准确度和精密度都很好；1%和5%之间的两条谱线都可以。

3 结论

ICP-OES 同时测定多金属矿石中的Cu、Pb、Zn，ICP-MS测定多金属矿中的Ag，减少生产步骤的同时提高工作效率，降低方法的检出限，并且方法的准确度和精密度达到了《地质矿产实验室质量管理规范》（DZ/T 0130-2006）规范要求，适合大规模的地质样品生产。