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电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中痕量银

  中图分类号 O6-3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)112-0131-02
  随着国家对地质样品普查多样化,对痕量元素的调查结果准确性要求越来越高,尤其是痕量银的分析,检出限的最低要求是0.02μg/g。目前主要采用无火焰原子吸收法、火焰原子吸收法、等离子体光谱法,测定地质样品中的含量。然而,此类方法,检出限高,稳定性差,很难检测低含量的银。ICP-MS完全可以检测ppt级的含量。因此,本文采用其特点,检测痕量银。
  1实验部分
  1.1仪器及工作条件
  工作参数 最佳值 工作参数 最佳值
  辅助气流量
  (L/min) 1.20 雾化器气流量
  (L/min) 0.85
  等离子体气流量(L/min) 18.00 动态反应池模式进口/出口电压(V) -7.00
  偏转装置电压
  (V) -12.00 标准模式气体流量(L/min) 0.00
  RF功率(W) 1100.00 轴向电压(V) 250.00
  模拟电压(V) -1675.00 碰撞池模式四级杆
  偏置电压(V) -15.00
  脉冲电压(V) 800.00 碰撞池模式
  偏置电压(V) -12.00
  标准模式四级杆
  偏转电压(V) 0.00 碰撞池模式
  进口电压(V) -3.00
  标准模式电池
  偏转电压(V) -15.00 碰撞池模式
  出口电压(V) -25.00
  标准模式出口/
  进口电压(V) -6.00 碰撞池模式
  轴向电压(V) 250.00
  测量方式 跳峰 内标元素 Rh
  扫描次数 20 停留时间 40s
  
  表1 仪器主要参数
  1.2仪器及主要试剂
  美国PE公司NEXION 300X型 ICP-MS
  盐酸、硝酸,优级纯,Mili-Q水,电阻率>18MΩ。Ag标准溶液,用10/mL逐级稀释为10ng/mL;Zr标准溶液,稀释为1mg/L;Nb稀释为1mg/L。王水(1+1)。试验过程中选用10ng/mL Rh作为Ag内标元素。
  1.3 样品消解
  称取试样0.2500g放于25ml玻璃比色管中,加10mL王水(V水:V王水=1:1)于沸水浴中加热2h(约30min摇一次),冷却后Mili-Q水定容至25mL摇匀,待溶液澄清后分取2mL至10mL聚乙烯试管中,Mili-Q水定容,摇匀,待测。
  1.4 测定同位素及干扰校正
  分析同位素 干扰 干扰扣除方式 干扰系数
  107Ag 91Zr16O 脱机 约0.003
  109Ag 93NbO 、91Zr16OH 脱机 约0.002
  
  表2干扰和扣除方式
  扣除方式,采用脱机扣除法,“脱机”即在测定Zr(如1mg/ml Zr)的干扰系数之后,计算出干扰系数,再去测定样品含量,而干扰系数r为:
  干扰系数r=
  干扰系数r不是固定的,几乎每次做样前都要进行测试。
  校正公式:样品结果=测定结果-干扰元素浓度×r。
  1.5 检出限和线性范围
  采用分析样品的方法,检测12份空白溶液,测得的结果乘以3倍标准偏差,即为方法检出限。
  元素 检出限(μg/g) 测定范围(μg/g)
  107Ag 0.017 0.017-100
  
  表3 检出限和测试范围
  1.6 方法的精密度
  本方法对岩石矿物、水系沉积物、土壤等国家一级标准物质分别测定12次,结果如下表所示:
   7302A 7303A 7103 7104 7402 7404
  1 0.028 0.202 0.045 0.082 0.071 0.062
  2 0.028 0.214 0.039 0.072 0.062 0.067
  3 0.027 0.208 0.040 0.073 0.069 0.064
  4 0.027 0.202 0.036 0.071 0.056 0.061
  5 0.023 0.193 0.031 0.066 0.064 0.063
  6 0.026 0.198 0.043 0.071 0.067 0.071
  7 0.032 0.195 0.035 0.079 0.057 0.076
  8 0.043 0.196 0.034 0.082 0.059 0.078
  9 0.033 0.196 0.033 0.084 0.057 0.083
  10 0.035 0.188 0.036 0.076 0.051 0.082
  11 0.037 0.187 0.032 0.067 0.054 0.087
  12 0.030 0.194 0.030 0.077 0.057 0.080
  S 0.005 0.008 0.005 0.006 0.006 0.009
  Average 0.031 0.198 0.036 0.075 0.060 0.073
  标准值 0.040 0.200 0.033 0.071 0.054 0.070
  △LogC -0.113 -0.005 0.038 0.024 0.049 -0.026
  RE% -22.976 -1.141 9.253 5.593 11.898 4.048
  RSD% 13.402 3.920 14.386 8.435 11.558 13.246
  
  表4 精密度试验
  Ag在自然界中主要以107Ag和109Ag共存。107Ag(丰度51.84%)和109Ag(丰度48.16%)。107Ag主要受Zr和Zr的氧化物(即90Zrl601H和91Zrl60)的干扰,而109Ag不仅受Zr的干扰(即91Zrl601H)还受Nb(92Nbl601H)的干扰,在线扣除两者的干扰都难,所以最好采取脱机扣除;选取 107Ag测定Ag含量,只需求一个干扰系数。根据以上,所以利用ICP-MS测试样品含量,一般选取107Ag。
  1.7存在的问题
  用本方法分别测定岩石矿物、土壤及水系沉积物国家一级标准物质中Ag的含量,测试结果与国家标准值基本完全符合,但是GBW07105(GSD一10,岩石)的测试结果略微偏高,其原因,需要进一步探讨。
  2结论
  本文用王水消解样品,ICP-MS测定土壤、水系沉积物、岩石等地质样品中痕量Ag。王水消解样品,使得Zr的溶出率极低,分析速度快;选择107Ag,脱机校正干扰系数的方法。通过对国家一级标准物质测定,结果符合国家标准物质的允许范围,适合于多种地质样品的分析。测定Ag样品的溶液,还可以同时测定Te、Se、As、Sb、Bi等元素的测定。
  
  
  
  
  

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