聚氨酯泡沫塑料富集_ICP_MS測定化探樣中微量金的方法x

1、* 作者簡介:李錕(1973 ,男,工業(yè)分析專業(yè),工程師 收稿日期:2007-07-12技術(shù)方法聚氨酯泡沫塑料富集 ICP-MS 測定化探樣中微量金的方法李 錕 *中化地質(zhì)礦山總局中心實驗室,河北涿州,072754提 要 試樣經(jīng)王水分解,在 10%的王水溶液介質(zhì)中,加一定量的鐵鹽,用聚氨酯泡沫塑料吸附富集金, 1%硫脲溶液解脫,ICP-MS 進(jìn)行測定。實驗結(jié)果表明,這種方法精密度高、準(zhǔn)確度好,檢出限低。其測 定范圍為 0.028500ng/g。關(guān)鍵詞 :王水分解; 泡塑富集; 硫脲解脫; ICP-MS測定中圖分類號 :O657. 31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A 文章編號 :1006 5296(2007

2、 04 0242 030 概述在自然界中,金主要以單質(zhì)狀態(tài)散布在巖石 或砂礦中,金在地殼中的平均含量為 5×10-9,含 量特別低。測定金的方法也比較多,普遍用王水 溶解,聚氨酯泡沫塑料吸附富集,硫脲解脫,用石墨爐原子吸收法進(jìn)行測定【1、 2】。 也有用 ICP-MS測定的 3,但其方法是用王水溶解的樣液定容后 直接分取進(jìn)行測定,結(jié)果檢出限達(dá)不到要求;并 且有干擾元素存在,結(jié)果準(zhǔn)確度低。筆者在上面 兩 種 方 法 的 基 礎(chǔ) 上 及 參 考 有 關(guān) 資 料 進(jìn) 行 了 ICP-MS 測定, 并對試劑用量進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。 結(jié)果與石墨爐進(jìn)行比較,準(zhǔn)確度高、檢出限低。 優(yōu)點是測定時間縮短

3、,豐富了實驗室的分析方 法,缺點是工作強(qiáng)度增大,成本略有增高。1 實驗部分1.1儀器、材料美國熱電公司 X Series 型等離子體光質(zhì)譜 儀。氬氣 (Ar99.9%。聚氨酯泡沫塑料:剪成 3cm×2cm×1cm塊狀。 對市售聚氨酯泡沫塑料在分析前用 50% HCl處 理即可使用,并每次新購回來的泡塑,必須先做 工作曲線,工作曲線能滿足要求,方可使用。瓷坩堝:規(guī)格:30mL 。 1.2試劑鹽酸 (1.19g/mL 硝酸 (1.40g/mL三氯化鐵溶液 (FeCl36H 2O=485g/L:稱 取 485g 三氯化鐵 (FeCl36H 2O 于 400mL 燒杯中, 加 熱溶

4、解后,用水稀釋至 1L 。硫脲解脫液 (H2NCSNH 2=10g/L:稱取 10g 硫 脲,用水溶解并稀釋至 1000mL ,攪勻。現(xiàn)用現(xiàn) 配。金標(biāo)準(zhǔn)溶液 (Au=200.0µg/mL:準(zhǔn)確稱取 高純金絲 0.2000克于 200mL 燒杯中,加入新配 制王水 10mL ,在電熱板上加熱溶解,加入 1.0g 氯化鉀,水浴蒸干,加入 5mL 鹽酸,水浴蒸干, 重復(fù)二次。再加入 10mL 鹽酸溶解殘渣,移入 1000mL 容量瓶中, 用水稀釋至刻度, 搖勻備用。金標(biāo)準(zhǔn)溶液 (Au=25ng/mL:分取金標(biāo)準(zhǔn)溶第 29卷 第 4期 化工 礦 產(chǎn) 地 質(zhì) V ol.29 No.42007年

5、 12月 GEOLOGY OF CHEMICAL MINERALS Dec.2007第 4期 李錕:聚氨酯泡沫塑料富集 ICP-MS 測定化探樣中微量金的方法 243液 逐級稀釋至 100mL 容量瓶中,加入 4mL 王 水溶液,用水稀釋至刻度,搖勻備用。1.3分析步驟稱取試料置于瓷坩堝中, 送入高溫爐內(nèi) (將爐 門稍許拉開 0.7cm 從低溫升到 650 700 , 保溫 2h 。取出冷卻后,將試料倒入 250mL 三角 瓶中,用少許 10mL 水潤濕,加入 40mL 王水。 加瓷坩堝蓋后置于電熱板上加熱溶解, 保持微沸 約 1h 。拿下瓷坩堝蓋,蒸至體積約 1015mL, 拿下冷卻,加 1

6、00mL 水、 1mL 三氯化鐵溶液及 約 0.2g 聚氨酯泡沫塑料,置振蕩機(jī)上振蕩 1h 。 取出泡沫塑料, 用自來水洗去泡沫塑料上的礦渣 和酸,擠干,放入 25mL 比色管中。加入 5.0mL 硫脲解脫液,蓋上蓋子,放入沸水浴中,保持 20min 后,將泡沫塑料上移在比色管壁處,用玻 璃棒快速擠壓泡沫塑料后, 取出泡沫塑料, 冷卻。 分取溶液 1mL 至 10mL 比色管中,稀釋至刻度, 在 ICP-MS 上進(jìn)行金含量的測量。1.4工作曲線的繪制分別吸取金標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.0 mL 、 1.0 mL、 2.0 mL 、 4.0mL 于 250mL 錐形瓶中,此工作曲線金 量分別為 (0.0ng

7、、 25.0ng 、 50.0ng 、 100.0ng ,加 入 20mL1+1王水及 1mL 三氯化鐵溶液,加入 100mL 水,放入約 0.2g 聚氨酯泡沫塑料,與試 樣液一起進(jìn)行泡塑吸附,硫脲解脫液解脫,與分 析步驟相同。2 討論(1 按表1給出的儀器工作條件及測定模 式,通過儀器的計算機(jī)系統(tǒng)和分析專用軟件。用 10ng/mL的 Li 、 Be 、 Co 、 In 、 Tb 、 Bi 、 U 標(biāo)準(zhǔn)溶 液,選擇同位素 7Li 、 9Be 、 59Co 、 115In 、 159Tb 、 209Bi 、 238U 作為儀器的最佳化調(diào)試,并由計算機(jī) 系統(tǒng)及專用軟件自動計算和存儲所有數(shù)據(jù)。表 1

8、 等離子體光質(zhì)譜儀工作條件Table 1 Running conditions of the plasma mass spectrometer名 稱 技術(shù)參數(shù) 名 稱 技術(shù)參數(shù) 等離子體功率 (W冷卻氣 (Ar(L/min 輔助氣 (Ar(L/min 接口 1150130.6XT測量條件霧化器流速 (Ar(L/min進(jìn)樣泵速 (rpm進(jìn)樣沖洗時間 (s分辨率 (m掃描方式0.80.95 40 20 100 跳峰(2 王水濃度對測定結(jié)果的影響及選擇 在測 定金含量的方法中, 王水既是溶解金的試劑, 而且 它的濃度直接影響著泡塑對金的吸附率, 根據(jù)實驗 方法,改變王水的濃度,所得結(jié)果如下表 2 表

9、 2 王水的濃度對金回收率的影響Table 2 Effect of aqua regia concentration to the Au recovery ratio王水濃度(% 0 5 10 15 2025回收率(% 90 99 100 101 9992根據(jù)表 2可以看出,王水濃度對金的回收率 有影響, 但其范圍比較大, 其濃度 10%時回收率 達(dá)到 100%, 為了合理地應(yīng)用王水, 作者用 40mL 王水溶解試樣后所剩體積為 1015mL時,使王 水濃度基本上為 10%左右。 這樣既能保證完全有 效地分解試樣,又能保證泡塑吸附時的酸度,使 金的回收率達(dá)到 100%。(3 對三價鐵離子的用量

10、選擇 鐵離子有強(qiáng) 烈的促進(jìn)泡塑吸附金的作用,根據(jù)實驗方法,改 變的 Fe 3+加入量,所得結(jié)果如下表 3所示。 表 3 Fe3+加入量與回收率Table 3 Relation of recovery ratio and Fe3+ quantity Fe 3+加入量 (mg0 20 30 40 80 160200回收率 (% 7583 93 100 100 10099 根據(jù)表 3可以看出, Fe 3+的加入明顯地提高 了泡塑對金的吸附能力,當(dāng)其加入量大于 40mg 后,吸附趨于完全,回收率達(dá)到 100%。所以實 驗中用 40mg Fe 3+就能滿足實驗要求。(4 內(nèi)標(biāo) 內(nèi)標(biāo)校正法是保持在測定過程

11、中 儀器偏移所帶來的誤差得到及時的校正。 本方法 采用的定量校正方法為內(nèi)標(biāo)校正法。 內(nèi)標(biāo)元素為244 化 工 礦 產(chǎn) 地 質(zhì) 2007年(103Rh=10ng/mL。 內(nèi)標(biāo)元素溶液由內(nèi)標(biāo)溶液專用的蠕動泵管, 泵入一個三通把內(nèi)標(biāo)元素和樣品溶液合并混合后, 一并泵入霧化系統(tǒng)后進(jìn)入等離子矩焰中。3 結(jié)果(1 方法精密度 任意選擇四個與標(biāo)準(zhǔn)樣值相近的地球化學(xué)勘探樣 Au-1、 Au-2、 Au-3、 Au-4進(jìn)行對方法精密度的檢驗,結(jié)果見表 4。表 4 方法精密度Table 4 The precision of the measurement樣號 測定值(×10-9 平均值(×10

12、-9S RSD%Au-1 0.74、 0.78、 0.89、0.73、 0.86、 0.83、0.87、 0.68、 0.89、0.68、 0.75、 0.800.80 0.0627.72Au-2 1.53、 1.60、 1.63、1.58、 1.62、 1.50、1.55、 1.65、 1.54、1.52、 1.54、 1.561.57 0.0473.02Au-3 5.45、 5.68、 4.99、5.18、 5.70、 5.12、5.35、 5.63、 5.82、5.74、 5.36、 5.095.43 0.285.28Au-4 11.9、 12.3、 12.5、 10.8、 10.9、

13、11.6、 11.5、 10.8、 10.8、 10.5、 11.7、 12.5 11.5 0.716.26(2 方法準(zhǔn)確度 選擇與地球化探樣值相近 的標(biāo)準(zhǔn)樣 GAu-9、 GAu-10、 GAu-11進(jìn)行方法準(zhǔn) 確性實驗,結(jié)果見表 5。表 5 方法準(zhǔn)確度Table 5 The accuracy of the measurement 標(biāo)準(zhǔn)樣 測定值(10-9 標(biāo)準(zhǔn)值(10-9 logGGAu-91.59 1.5 0.025 GAu-105.12 5.3 0.015 GAu-1112.1 11.4 0.026 (3方法檢出限 用 12份空白實驗溶液所測 得結(jié)果及方法檢出限(表 6 。表 6 方法

14、檢出限Table 6 The detection limit of the measurement 所測空白值(10-9 S 檢出限 6S 0.014、 0.016、 0.010、0.0098、 0.017、 0.020、0.009、 0.016、 0.014、0.015、 0.013、 0.0140. 0048 0. 028根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以看出本方法的精密度、準(zhǔn) 確度較高,方法檢出限低。這種方法是在沒有石 墨爐及石墨爐不能滿足生產(chǎn)要求時, 可以準(zhǔn)確地 測定化探樣中的低含量的金。 本方法已經(jīng)在生產(chǎn) 實踐中得到了應(yīng)用。參 考 文 獻(xiàn)1 雷中利, 張晶玉, 任英, 等 . 泡沫塑料快速富集 -石墨

15、爐原子吸收法測定化探樣品中痕量金 J. 光譜學(xué)與光譜分析, 1994, 14(52 葉家瑜,江寶林 . 區(qū)域地球化學(xué)勘查樣品分析方法 M. 北京:地質(zhì)出版社, 2004. 83 黃珍玉 . 等離子體質(zhì)譜法直接測定地球化學(xué)樣品中金鉑鈀 J. 巖石測試, 2001, 20(1ENRICHMENT OF POLYAMINOESTER FOAMED PLASTICS MEASURE TO DETERMINE THE TRACE AU BY ICP-MSLi kunGeological Institute of Bureau and Mining of China Chemical Idustry, Zhuozhou, Hebei, 072754, ChinaAbstractThe samples are decomposed by aqua regia, that is, adding some molysite in 10% aqua regia solution, the Au in the samples will be absorbed by the polyaminoester foamed plastics. Then it is disembarrassed by 1% thiourea solution and determined by ICP-MS. It has b