ICP樣品溶解方法

1、ICP樣品溶解方法在ICP的測試中，樣品前處理占有非常重要的地位，特別是對于不是很精通ICP 儀器及化學分析的用戶，往往對一個樣品有無從下手的感覺，本人參考了大量的 ICP 分析方法匯編，把樣品處理一節(jié)整理出來，以供大家參考，內(nèi)容均來自己網(wǎng)上或有關化學期刊，本人不可能對每個樣品都去驗證，如果有錯誤，敬請大家原諒，在工作之余，我會逐漸的把冶金，地質(zhì)，生物組織，環(huán)保，農(nóng)業(yè)等樣品的前處理方法整理出來，以供大家分享。 宋頂海 北京卓信博澳儀器有限公司() 中國光譜技術(shù)論壇() 1 稱取0.1000g已干燥并磨細的試樣于干凈、已鋪有0.8 g 混合熔劑

2、（按無水碳酸鈉：硼酸=2： 1 的比例，分別粉碎后拌勻，存放于干燥器內(nèi)）的鉑金坩堝內(nèi)，用玻璃棒拌勻，再加0.8g 混合熔劑均勻地覆蓋試樣，蓋上坩堝蓋。然后于900 -950 的馬弗爐內(nèi)熔融12-15min，取出冷卻后，放人 250 ml 高型燒杯(內(nèi)裝80 ml 熱水)內(nèi)，邊搖動邊加人20 ml 濃硝酸，置低溫電爐上加熱至熔塊全部溶解后，取下冷卻，用水洗出鉑金坩堝，溶液移人200 ml 容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。溶液引入ICP光譜儀分析，記錄檢測強度或百分含量。 ICP - AES關鍵是制備試樣溶液。鐵礦石的化學分析，原已具備較完善的溶樣方法，用原化學溶樣方法溶解后，直接將溶液(濃度為1

3、 mg/ml)引入ICP光譜儀測定，結(jié)果是五個元素的工作曲線均呈良好的線性狀態(tài)，但發(fā)現(xiàn)標樣回收率較低，且炬管使用一周便受到嚴重的污染，霧化器也容易堵塞，分析的準確度無法保證。溶液稀釋5 倍(即濃度為0. 2 mg/ml )后再分析，發(fā)現(xiàn)硅、錳、鋅這些離子濃度稍大的元素，其分析精確度有所提高，但離子濃度較低的元素，如磷和砷的分析精確度則較前差，標樣回收率低及炬管、霧化器污染現(xiàn)象并無改觀。初步證明原化學溶樣方法不能用于ICP光譜儀上。 炬管污染和霧化器容易堵塞及分析精確度低的問題得到了答案:是由于溶解樣品加人的堿性熔劑量過大造成的。堿熔法溶解樣品，分解能力強，熔融物浸出比較方便，速度也較快，加大熔

4、劑的用量可加速樣品的溶解，對化學分析影響不大。但導人ICP光譜儀內(nèi)分析時，由于溶液需通過毛細管般的霧化器，堿熔后鈉離子濃度較大時，鈉鹽容易析出而將霧化器堵塞。經(jīng)反復試驗熔劑加入量對樣品溶解狀態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)熔劑量小于1g 時，樣品熔得不完全，且熔塊溶解時間長，溶液靜置后有少量黑色或灰色沉積物。當熔劑量加至大于2. 5g 時，樣品雖能完全溶解，且熔塊溶解時間短，但霧化器容易堵塞。最終試驗得出，在保證溶解徹底而又使霧化器不堵塞的前提下， 1.6 一 2.0g 的熔劑量較為合適。按照熔劑試驗結(jié)果，嚴格控制熔劑加入量，選擇濃度0. 5 mg/ml 的標樣溶液導入IC P光譜儀，在確定的工作條件下測定一系

5、列鐵礦石和燒結(jié)礦標樣中各元素強度后，用最小二乘法繪出工作曲線。各元素的分析精確度得到顯著的提高，霧化器及炬管污染程度也明顯降低，標樣回收率提高。 鐵礦石中砷的測定 稱取標準樣品0. 1000 g 于150 m L 燒杯中，以少量水潤濕，加人硝酸(密度 1.42 g/mL) 5mL 于低溫電爐上加熱溶解，5 min 后加 HCl(密度 1.19g/mL)15 mL 繼續(xù)加熱至試樣溶解完全后，剩余3-4 mL，加約20 m L 水加熱溶解鹽類，用中速濾紙過濾于50 m L 容量瓶中，以熱水洗滌杯壁和濾紙各4-5 次，冷卻至室溫，用水稀釋至刻度， 混勻。 鐵礦石中 V、Ti、A1、Mn、Cu 測定方

6、法 稱取標準樣品0.200 0 g 數(shù)份置于250 mL 燒杯中，加鹽酸(密度1. 19 g/mL) 30 mL，加3 滴 HF，低溫加熱分解30 一60 min，取下稍冷，加硝酸(密度1.42 g/mL)5 mL，加熱蒸發(fā)至小體積，冷后加6 mL 硫酸(密度1.84 g/mL)，繼續(xù)加熱至冒三氧化硫白煙約20 min，冷后，用水沖洗杯壁，加鹽酸(1+1)20 mL，加熱溶解鹽類，用慢速濾紙過濾于100 m L 容量瓶中，用熱鹽酸(5+95)洗燒杯及濾紙 4-5 次，再用熱水洗 3-4 次，冷卻至室溫，用水稀釋至刻度，混勻。測定鐵礦石中V 、 Ti、 Al、M n、Cu 的含量。 普通鐵礦石不

7、測定Ti 時測定方法 稱取試樣0 . 200 0 g 置于250 m L 燒杯中，加人鹽酸(密度1 .19 g/mL)30 mL,3 滴HF，低溫加熱分解30-60 min，取下稍冷，加入硝酸(密度1.42 g/mL) SmL，高氯酸(密度1. 67 g/m L) 10mL，繼續(xù)加熱冒高氯酸煙10 min。取下冷卻，用水沖洗杯壁，加鹽酸(1+1)20 mL，加熱溶解鹽類，用慢速濾紙過濾于100 m L 容量瓶中，用鹽酸(5+95) 洗燒杯及濾紙4 一5 次，再用熱水洗3-4 次，冷卻至室溫，用水稀釋至刻度，混勻。對于Mn, Cu, 測定方法選擇同As也可以。 注意事項：非光譜干擾以霧化去溶干擾

8、、揮發(fā)-原子化干擾及激發(fā)一電離干擾為主。 溶樣酸的選擇對于減少霧化去溶干擾起著重要作用。硝酸、 鹽酸、高氯酸、 硫酸、 磷酸等無機酸的引人均使溶液的吸人速率及譜線強度減弱，并依上列從硝酸到磷酸的順序而加強。因此在試樣分析中，在保證試樣充分溶解的前提下盡量少地引人酸的種類和控制盡量低的酸度，這樣能最大限度地克服霧化去溶干擾。在試樣預處理中，粘度小，表面張力小，霧化效率高的硝酸和鹽酸是消除霧化去溶干擾的最佳選擇?；w干擾是必須予以排除的干擾，參比樣品(標準樣品)和分析樣品溶液的酸度和大含量可溶鹽成分濃度相匹配是克服基體干擾的有效方法。對于無標準物質(zhì)的情況，可以根據(jù)分析樣品的化學組成，選擇基體元素，

9、用純化學試劑進行人工配制，使其酸度和主要成分的濃度盡可能與分析樣品一致。機酸的引人均使溶液的吸人速率及譜線強度減弱。 2 K , Na , Fe , Ti 稱取樣品0. 50008，置于100mL 鉑皿中，加水濕潤，加人l 0mL 氫氟酸、3mL 硝酸（1+1)，用鉑絲攪拌均勻，于低溫電爐上加熱直至試樣溶解，加人 1mL 高 1mL 高氛酸，再次加熱蒸發(fā)至干。冷卻后1mL 高氛酸，再次加熱蒸發(fā)至干。冷卻，加人 5mL 鹽酸(1+5)及 l 0mL 水，加熱溶解鹽類。冷卻，將溶液移人100mL 容量瓶中，以水定容。隨同試樣做空白試驗。 注意事項：由于鉀長石中K、Na含量較高，而Fe 、Ti 含量

10、較低，主體成分Si 在溶解過程中已基本揮發(fā)掉，為了兼顧高低含量同時測定，選擇稱樣0. 5g，定容于100mL 容t 瓶中比較合適。如果K、Na含量較高，先測出K、Na，配制人工基體進行基體匹配。 稱取鉀長石試樣0. l000g 于聚四氟乙烯柑禍中，同時做一份空白，加幾滴水潤濕，加入2m1 高氯酸、2m1 硝酸、3m1 鹽酸、3m1 氫氟酸置于控溫電熱板上，加增禍蓋，放置1 小時，升溫至 110保持1. 5-2h，揭去蓋子，升溫至240直至高氟酸白煙冒盡，加入l0ml 鹽酸，趁熱浸取、冷卻，移入100m1 容量瓶中，用水稀釋、搖勻。將空白試液和樣品試液一起進行ICP測定。 注意事項：因為稱樣是0

11、. 1g，稀至100m1， A1 最大量是lmg/ml，故取0. 4、0. 6、0. 8、1、 1. 5、2. 0 (mg/ml)做試驗，所得結(jié)果，2. 0mg/ml 鋁以下，對 Fe、Ca、Mg、Ti、K、Na 的測定未見明顯干擾。另外注意趕盡氫氟酸。 3 準確稱取0.5 g 試樣于100 ml 聚四氟乙烯燒杯中，少許水濕潤，加人20 ml 硝酸，7 ml 氫氟酸，0.5 ml(1+1)硫酸，放于電熱板上加熱分解并蒸至白煙冒盡，取下，再加10 ml 硝酸蒸干取下，稍冷后加10 m1(1 十3 硝酸，加熱使鹽類溶解，冷卻后移人25 ml 比色管中，用水稀釋至刻度。放置澄清后測量。 注意事項：H

12、NO 3 -HCl-HF體系還會使Ga,Ge 的氯化物揮發(fā)損失，所以要選用HNO 3 -HCl-H 2 SO 4 體系。由于砂巖中硅含量一般較高，需要足夠的 HF加快試樣分解并除盡Si ，剩余F用少量硫酸蒸 干除去，選用HF 7 ml和踐硫酸0. 5 ml為宜。硝酸的用量取決于樣品的分解程度，用量少時試劑揮發(fā)較快，使較難分解的Sc, Y結(jié)果偏低，我們選擇硝酸為20 ml。 4 Al Fe, Ca Mg K Na Ti Mn 準確稱取105烘干2h 的樣品0.2 g 于塑料王坩堝加 1.5m!高氯酸，3 ml 氫氟酸，加熱將溶液蒸至白煙冒盡，取下冷卻，加1:1HCl5 ml 及適量水，加熱溶解殘

13、渣，待溶液清亮冷卻后移人 100 ml 容量瓶中。用水洗凈鉗塌并釋至刻度，搖勻。 稱取中加少量水潤濕，105烘干2h 的樣品 0.2 一 0.5 g 于鉑坩堝或塑料王坩堝中，加 10 滴 1：1 硫酸，8 ml 氫氟酸，加熱，經(jīng)常搖動加速礦樣分解，待坩堝內(nèi)溶液清徹后(如有渾濁不清，可酌量補加氫氟酸)，將溶液蒸至白煙冒盡，取下冷卻，加1:1 鹽酸5 ml 及適量水。加熱溶解殘渣，然后移人100 ml 容量瓶中，用水洗凈坩堝并稀至刻度，搖勻。此溶液可測定鈣、鎂、鉀、鈉、欽、鐵，如用硝酸代替鹽酸，還可測定錳。 準確稱取105烘干12h的樣品0.2 g于鎳坩堝中，加3 g 氫氧化鉀，于馬弗爐中低溫逐漸

14、升溫至650-700 C，保持30 min，取出冷卻，用熱水提取，用鹽酸酸化，煮沸數(shù)分鐘，冷后移人 250 ml 容量瓶中，用水定容(控制酸度2%-5%)。 注意事項：對有些元素的干擾可以用干擾因子校正消除。 5 稱取0.25g 試樣(精確至0. 000 1 g)于30m1 聚四氟乙烯坩堝中，用少量水潤濕，慢慢加人5 ml 硝酸、l 0ml 氫氟酸、1 ml 高氯酸，蓋上增禍蓋，置于帶孔的電熱控溫鋁板上120預熱分解1h，取下增渦蓋，慢慢升溫至 220，冒盡高氯酸白煙，趁熱向坩堝中加人3 ml 鹽酸(1 + 2)浸取干涸物，用水沖人l 0ml 塑料比色管中，稀釋至刻度，搖勻，待測。 注意事項：

15、在實驗過程中，采用了兩種溶樣酸度，氫氟酸的用量有所不同。一是采用 5 ml 氫氟酸、5 ml 硝酸、1 ml 高氯酸溶樣，二是采用 l 0ml 氫氟酸、5ml 硝酸、1 ml 高氯酸溶樣。以標準物質(zhì) GBW 07103 為例，測定結(jié)果表明：溶樣酸度1 測定的磷含量偏高，其他元素尚可，溶樣酸度2 各元素的測定結(jié)果均良好。標準物質(zhì)GBW 07103 中，二氧化硅的質(zhì)量分數(shù)高達72.83%，用 5ml 氫氟酸溶樣，其中的二氧化硅無法完全除去，針對磷元素的測定，在化學處理上需要足夠量的氫氟酸消除硅的干擾，因此選擇酸度2 進行溶樣。由測定譜圖顯示硅對磷產(chǎn)生干擾，使測定結(jié)果偏高。 6 稱取樣品 0.2g

16、置于鉑坩堝中，加適量水潤濕，加HF l 0rnl ，（1+1）硫酸 l rnl。滴加（1+）硝酸加熱，蒸發(fā)至白煙冒盡，冷卻，加碳酸鈉一硼酸混合熔劑（取無水碳酸鈉2 份，硼酸1 份于瑪瑙研缽中研細混勻儲于廣口瓶中備用）2g,移入高溫滬中，在 l000C 熔融 15min .取出稍冷加 HCl(1+1) 10ml，加熱溶解.冷卻至室溫后，將試液移入lO0ml 量瓶中，用水稀至刻度.搖勻待測。以同樣操作制備空白，將標準溶液、空白試液和試液一起進行1C P測定。 注意事項：長石中主要成分二氧化硅可用 HF 將其揮發(fā)掉，但在熔解殘渣時，引入大量混合熔劑。影響試液的提升量，故在標準溶液配制時，應加入相應量

17、的試劑空白，加以校正。鐵、鋁、鈣、鎂、欽、鉀、鈉等雜質(zhì)元素無明顯的干擾。 7 15 準確稱量 1. 0000 g試樣于鉑坩堝中，加 5g 過氧化鈉，混勻，上復2g氫氧化鈉，將坩堝放入 520 士 10的馬弗滬中熔融 25min。取出坩堝，冷卻。用濾紙擦凈底部，將坩堝放入250 mL燒杯中，加入100 mL熱的混合浸取液(90 mL熱水中加入50%三乙醇胺溶液10 ml)。用水洗出坩堝，將燒杯置于低溫電護上煮沸5 min,取下燒杯，用水沖稀至約200 mL，加少許紙漿，攪勻，冷至室溫后用中速濾紙過濾，用10 g/L NaOH溶液洗燒杯3 次，洗沉淀 1- 8 次，棄去濾液。用 50 mL熱的 1

18、0%HCl溶液分次將沉淀溶解在原燒杯中。向溶液 中逐滴加入25 g/L銅鐵試劑溶液并不斷攪拌，直至不再生成大量沉淀為止。用中速濾紙過濾，濾液用150 mL燒杯承接，以5 % HCl洗燒杯2-3 次，洗沉淀4-5 次，棄去濾紙和沉淀。濾液用NH 4 OH 調(diào)至pH 8，加入10 mL NH 4 OH-NH 4 Cl緩沖液，2 mL 5 g/L PAN溶液，攪勻，在60-80電熱板上保溫30 min。取下，在室溫下放置24-30 min，用慢速濾紙過濾。水洗燒杯2-3 次，洗沉淀67 次，棄去濾液。用50 mL熱的10% HCl分多次溶洗沉淀于 100 mL燒杯中。溶液在電熱板上蒸發(fā)至約 3mL轉(zhuǎn)

19、入10 mL比色營中，以水稀至刻度，搖勻。 ICP-AFS側(cè)定。 注意事項：試樣中的基體元素濃度較大，樣品經(jīng)堿熔，三乙醉胺溶液提取、過濾后，可除去大量硅、鈉、鉀以及大部分鐵、鋁，但不能除掉鈣、鎂。即使在浸取液中加入 EGTA，也只能除去大部分鈣，不能分離掉鎂。因此，在后面的樣品處理過程中，如果僅以銅鐵試劑作沉淀荊沉淀雜質(zhì)，最后的溶液將有大量的鎂鹽存在。這將會影響試液提升量，使信號強度降低，測定結(jié)果產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。 PAN 是一種良好的沉淀富集劑，它能與多種離子形成難溶而易過濾的沉淀。但如果僅以PAN 作沉淀劑富集稀土元素及鈧時，鈦、鋯會同時沉淀，不能與稀土分開而鈦、鋯的存在對于稀土元素中的Gd、

20、Tb、Tm 、Ho、Dy 等有譜線干擾。影響側(cè)定結(jié)果。 采取以銅鐵試劑分離鐵、鈦、鋯，然后再以 PAN 沉淀富集稀土及鈧，分離掉大量的鈣、鎂和尚存的部分鋁，從而消除了ICP-AES側(cè)定中存在的基體干擾和光譜干擾。 8 稱取10. 0Og 樣品于瓷舟中，放人高溫爐內(nèi)于700C焙燒1 小時，冷卻后，將樣品移人150ml 燒杯中，加人40mL 王水 (1 十l)，蓋上表面皿，在電熱板上加熱煮沸，保持1h，冷卻。加水60mL 及5. 0mL0. 1%聚環(huán)氧乙烷，加人泡沫塑料一塊，放置3h 靜態(tài)吸附，中途不時攪擠。取出泡沫塑料，用水沖洗數(shù)次，擠干后放人已盛有l(wèi)0ml 1.0%硫脲的10mL 比色管中，置

21、于沸水浴中加熱l0min，趁熱將解脫液倒人干燥比色管或小燒杯中，冷卻后按儀器工作條件進行金的ICP-AES法測定。 注意事項： 吸附條件 酸度：王水濃度在2 %-40%（V/V)范圍內(nèi)都能定量吸附金，選擇20%(V/V)王水介質(zhì)。 吸附時間：適量泡沫塑料在 20%(V/V)王水含金試液中吸附 3h，金吸附率)97 %，如采用振蕩吸附，吸附時間10-30min 即可。 聚環(huán)氧乙烷的作用：加入聚環(huán)氧乙烷使可溶性硅立即凝聚，有利于金的吸附及泡沫塑料的洗滌。 解脫條件 硫脲濃度：硫脲濃度在 0.5%-3%（W/V) 之間均能使載金泡沫塑料中一定量的金完全解脫，考慮到如硫脲濃度太低，當樣品中含金量大時，

22、可能會產(chǎn)生硫脲量不足的現(xiàn)象，而硫眠濃度增大，又不利于ICP光譜分析的進樣，故選用1. 0 %（w/v）硫脲溶液作解脫液。 解脫時間：硫脲解脫金，需在加熱的條件下進行，在 1.0%硫脲溶液中，在沸水浴中加熱 l 0min 即可使金完全解脫。 9 準確稱取0. 2500g試樣于銀坩堝中，加人2g 粒狀NaOH和樣品棍勻。于500放入馬弗爐中， 700熔融 3-5min(有些難熔樣品，可加人少量 Na 2 O 2 ，同時適當延長熔礦時間)，取出稍冷，將銀坩堝放人 150ml，燒杯中，以沸水提取。用 5 %HCl洗凈柑鍋取出。將燒杯中的溶液分次慢慢倒人已放有 25mL(1+1HC1 溶液)的 250m

23、L容量瓶中，邊倒邊搖動，冷卻后用水沖至刻度。搖勻。分取20mL溶液于100mL容量瓶中，加人l0mL濃 HCl。冷卻后用水稀至刻度待測。 注意事項：試樣處理的好壞.直接影響分析結(jié)果的準確度。從目前報道的文獻來看，曾有人用硝酸加氫氟酸加高氯酸溶礦，考慮到有的礦種酸溶法溶解不完全。采用偏硼酸鋰、焦硫酸鉀等熔礦，發(fā)現(xiàn)所制樣品有的難于提取，有的鹽度太大，容易造成霧化器噴嘴堵塞。經(jīng)過幾次實驗，選擇本法制備樣品，所得溶液的鹽效應及干擾效應均較小，比較適合實驗的進行。 10 稱取0.5 g 樣品于鉑坩堝中，加入2g 過氧化鈉，攪勻，上面再賈蓋一層過氧化鈉和1g 氫氧化鈉。將坩堝置于已升溫至520 士10的馬

24、弗爐中熔融15-20 min。取出坩堝，冷卻，放人250 mL 燒杯中，加約150 mL 熱水提取。用水洗出坩堝，在低溫電爐上煮沸10 min 驅(qū)除過氧化氫。冷卻，用中速濾紙過濾，以 1%氫氧化鈉溶液清洗燒杯及沉淀7 -8 次，最后用水清洗2 一3 次。將沉淀物連同濾紙放回原燒杯中，加入 5 mL 濕的陽離子交換樹脂和2 .5 mL 20%酒石酸溶液，攪拌，放置20 min。移入25 mL 比色管內(nèi)，用水稀釋至刻度，搖勻，千過濾。用ICP-AES法分別測定鋯與鉿。 注意事項：在酒石酸溶液中，鋯和鉿能與酒石酸形成穩(wěn)定的配合物，該配合物不被陽離子交換樹脂所吸附。利用該特性使干擾元素(鐵、鋁、鈣、鎂

25、等)通過離子交換吸附在陽離子交換樹脂上一步除去，而鋯、鉿富集在酒石酸溶液中。試樣中的基體元素濃度較大，樣品經(jīng)堿熔融、水提取及過濾后，可除去大量的硅、鈉、鉀及部分鋁. 其他荃體成分如鐵、鈣、鎂及剩余的鋁可用離子交換分離法一步除去。否則，這些大量的基體元素將給鋯、鉿的側(cè)定帶來嚴重干擾。影響離子交換分離的因素有很多，溶液的酸度及酒石酸的濃度是其中的兩個重要因素，下面分別進行討論。 酸度的影響：試驗結(jié)果表明，H型陽離子交換樹脂從無酸性至含0.1 mo1/L HC1的范圍內(nèi)，對Fe 3+ 、Al 3+ 、Ca 2+ 、Mg 2+ 等離子的交換吸附均無明顯影響。當HCl濃度大于Q.1 mollL時，隨著H

26、Cl 濃度的增加，基體元素( Fe, Al. Ca, Mg等)在酒石酸溶液中的殘留量迅速增加,可選擇無HCl酸性的酒石酸介質(zhì)。 酒石酸濃度的影響：采用不同濃度的酒石酸(0 . 5% -5%)的試驗表明，F(xiàn)e 3+ 、Al 3+ 、Ca 2+ 、 Mg 2+ 等離子的交換吸附無明顯變化，但隨著酒石酸濃度的增加，溶液中殘留的鈦含量增加?？紤]到酒石酸濃度過低會引起鋯、鉿的水解，酒石酸濃度過高，不利于ICP-AES法的測定，易造成霧化器的堵塞及在矩管的內(nèi)管噴嘴頭上積聚炭粒使測定的精度變差，所以采用了2 %酒石酸介質(zhì)。 由于溶液的酸度及介質(zhì)的濃度對離子交換和 ICP信號強度都會產(chǎn)生影響，因此在實驗過程中

27、必須保持樣品溶液制備與標準系列制備操作的一致性。 11 精確稱取黑色石材樣品 0.1g( 準確至 0.000lg)，偏硼酸鋰0.4g 置石墨柑坩堝中(樣品夾裹在偏硼酸鋰中)，再將石墨坩堝放人高溫爐中，直至生成一種清亮熔珠后取出，待熔體冷卻至室溫后，將熔珠倒入盛有50mL 5%硝酸的燒杯中，在電熱板上加熱至熔珠完全溶解后，取下冷卻，轉(zhuǎn)移至100mL 容量瓶中，用%消酸定容，溶液的酸度盡可能與各標準溶液的酸度一致，以消除酸度對分析結(jié)果的影響，同時配制空白溶液一份，待測。 注意事項：由于在實驗過程中引入了大量堿金屬 Li，考察了堿金屬 Li 對待測元素的光譜干擾，結(jié)果表明，堿金屬Li 作為基體在常規(guī)

28、觀測區(qū)域?qū)Υ郎y元素 Ca、Fe、Al 有明顯的增感效應，粘土礦物中主量元素Si、A1、Ca、Mg 對待測元素的光譜干擾，試驗結(jié)果表明，主量元素Si、Al、 Ca、 Mg 對待測元素在繪制校準曲線時進行基體匹配。粘土礦物中次量元素Fe、Ti、K、Na元素間基本無干擾。 12 稱取0. 5000g 待測試樣，加人水和1 0mL 濃 HCl ,5mL HF，低溫加熱溶解、然后加人10ml 濃硝酸，再加熱后，加高氯酸 5ml，加熱冒煙成濕鹽狀。再加人水和濃 HCl 各 5mL.并加熱溶解鹽類，最后定容于100ml 容量瓶中待測。 注意事項： 礦物中大量基體元素如Ai、Ca、 Mg 等元素對釩310.2

29、30nm和鈦的334. 940nm譜線不產(chǎn)生潛線重疊，干擾或旁峰干擾。但能引起基線強度的變化可采用基體匹配的辦法消除干擾。 13 稱取 0.l000g 于 l05烘 2h 的礦樣于鉑金坩堝中，加入氫氟酸10 mL 和高氯 1 mL.，在低溫電熱板上加熱分解至白煙冒盡，再加入高氯酸 2ml ，繼續(xù)加熱冒煙至近干，取下稍冷，加入鹽酸(1+1)5ml 和適量的水，加熱溶解可溶性鹽類，冷卻至室溫后移入100ml 量瓶定容，轉(zhuǎn)至聚乙烯 瓶中，供ICP-AFS測定。 注意事項：磷礦石樣品前處理方法可分為堿熔融與酸分解法兩類，堿熔法因加入堿類試劑對 ICP-AE5 測定堿金屬有一定影響，酸溶法通常采用鹽酸和

30、硝酸的混合酸，部分磷礦石不能被混合酸分解完全。實驗表明，用混酸溶解樣品，測定鋁、鈦、鐵、鎂的分析結(jié)果偏低，而對于酸溶法。以氫氟酸-高氯酸即可完全溶解樣品，滿足分析要求。磷礦石中主、痕量元素含量相差很大，待測元素間存在著驗。實驗表明主體元素干擾很小?？刹捎没w匹配法消除基體影響。利用離峰校正扣除主體元素的連續(xù)背景干擾。 14 稱取0.1-0.2g 樣品于250mL 燒杯中，加少量水潤濕，加15mL 硝酸，加熱5min 左右，然后加 2 - 50mg 氯酸鉀，待樣品完全溶解，再加硫酸 (1+1 4mL,繼續(xù)加熱至近干，取下冷卻，用少量水加熱溶解鹽類，放置20min。加硝酸（1+1)l0ml，加熱煮

31、沸，冷卻，移人100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，待測。以同樣操作制備空白溶液，將系列標準混合溶液，空白溶液，試液一起進行1CP 測定。 注意事項： 根據(jù)鉛精礦的特點，采用以下3 種方式進行溶樣，硝酸一硫酸，硝酸一高氯酸一硫酸，鹽酸一硫酸。通過試驗發(fā)現(xiàn)，硝酸一硫酸，鹽酸一硫酸溶樣后，試液中仍有黑色未溶物，只有硝酸一高氯酸一硫酸溶樣的效果最好。鉛精礦中主要含量為鉛，在溶樣過程中，加人硫酸后，產(chǎn)生硫酸鉛沉淀，使試液中鉛的含量大大降低，通過的干擾進行了試驗，結(jié)果表明，余量鉛對待測元素影響不大。氯酸鉀的加人對實驗沒有影響。 15 微波消解樣品 稱取在105C 烘干1h 的試樣0. 5000g 置于聚

32、四氟乙烯罐中，加人硝酸2m1,鹽酸3m1，待劇烈反應停止后，加蓋、套，置轉(zhuǎn)盤中，放人爐腔內(nèi)，連好溫度(壓力)傳感器。用 100%功率加熱 3min, 50%功率加熱 l0min，冷卻，試液定容至 50m1，靜置后測定。 注意事項：銅精礦樣品的溶解主要有電熱板法和微波溶樣法，對于多元素一次溶樣同時分析時采用微波溶樣的方法，有利于避免一些揮發(fā)性元素的損失，準確度、精密度好于電熱板方法，速度快、用酸量少，基體干擾小，有利于多元素同時測定。 電熱板消解法 稱取0.5000g 試樣于200mL 燒杯中，吹少量水后加 5mL 硝酸，加熱至沸并保持 5min。取下稍冷，如液面有單質(zhì)硫，需添加2mL 溴素，反

33、應完全后繼續(xù)加10mLHCl，加熱溶解至近干。取下冷卻至室溫，吹約20mL 水，補加IOmL 王水，加熱至沸，取下冷卻至室溫，移至100mL 容量瓶中，定容后搖勻待測。 消解罐消解法 將樣品在瑪瑙研缽中研磨全部通過150 目網(wǎng)篩，并在烘箱中10 5 C下烘干1h，稱取0. 2g(準確到0. 0005g)樣品于消化罐中，滴加2 一3 滴高純水使樣品濕潤，移液管加人 3mL 濃硝酸,1ml 鹽酸. 1ml 高氯酸,10-12 滴HF，消化罐擰緊密封，將消化罐放人烘箱中，開始加熱，在100C 恒溫 1h，升溫到120C再恒溫1h，關閉烘箱電源，稍開烘箱門使烘箱內(nèi)溫度緩慢降低，約2 一3h 后消化罐溫

34、度降到室溫。打開不銹鋼外套，取出PTFE 消化罐。在聚乙烯燒杯中加人 25ml 硼酸溶液（4%），2ml 濃鹽酸，將樣品消化溶液倒人燒杯中.稀鹽酸(1 十9)沖洗PTFE消化罐內(nèi)壁，沖洗液轉(zhuǎn)人燒杯中。將燒杯放在預先升溫到 40-60C 的水浴中加熱，并不時搖動燒杯使形成的氟化物溶解。取出燒杯，冷卻后定量轉(zhuǎn)人100mL 容量瓶中，加人25ml(1+9) HCl，以水定容，搖勻。為了避免溶液在玻璃容量瓶中貯存時間過長而侵蝕硅和鈉，應將溶液立即轉(zhuǎn)人潔凈干燥的聚乙烯瓶中。 注意事項：銅精礦消化處理溶液中含有高濃度的Cu、Fe、等多種微量元素離子，可以選用的酸有鹽酸和硝酸，但是HC1 可以使Pb、Hg、

35、Ag 等形成鹵素絡合物而減小其形成難溶性硫酸鹽或氯化物沉淀的可能性，因此在以后的研究中，選擇鹽酸做為測定溶液介質(zhì)酸。并對酸度條件做進一步研究。隨著酸度的增大，各被測元素光譜強度均有規(guī)律降低，而采用蠕動泵進樣可以使這種趨勢緩和。 在保證樣品能夠充分消解的前題下，不同稱樣量將會影響溶液中鹽的總量。實驗對比了0.lg、 0.2g、0.4g 稱樣量時幾種代表元素的光譜強度并 連續(xù)霧化同一樣品溶液20min 時的變化情況。結(jié)果表明增大稱樣量時，元素光譜強度降低，而在 0. 4g 稱樣量以內(nèi)，連續(xù)霧化處理溶液20min，光譜強度沒有明顯變化?？紤]到銅精礦樣品的組成情況和被測元素的含量范圍，稱樣量0. 2g

36、 已能夠滿足13 種被測元素的測定要求，為了方便操作，減少試劑用量，在以后的實驗中稱取0. 2g 樣品用于消化處理、測定。 為了徹底消除基體的光譜干擾，要采用了人工基體匹配方法。 16 將試樣研磨至通過孔徑為 0.08mm 篩，貯存于帶磨口的廣口瓶中。稱取約O.5g 在恒溫干燥箱中于100 一108烘干1h 的試樣于鉑金皿中，用水潤濕，加 1.0mL 硫酸和 5-8mL 氫氟酸于低溫電爐上蒸發(fā)至冒三氧化硫白煙。重復處理一次，逐漸升高溫度，驅(qū)盡三氧化硫白煙。冷卻，加l0mL HC1(1 + 1)及適量水，加熱溶解。冷卻后，移人 250mL 容量瓶，用水稀釋至刻度。在100mL 容量瓶中，加人4m

37、LHCl(1+1),用水定容，搖勻，作為空白試液。分別稱取不同含量的砂巖標樣，同未知樣品做相同的處理，移人250mL 容量瓶，用水稀釋至刻度，搖勻，作為標準溶液。 注意事項：砂巖中鉀、鈉較易電離，但鉀、鈉含量很低，離子干擾不太嚴重。因表面張力、粘度、密度和鹽分等造成霧化器提升效率的差異而引起的物理干擾，我們利用基體匹配來消除。至于光譜干擾，通過改變波長選擇、對樣品濃度做適當?shù)南♂寔砜朔?17 精確稱取天青石樣品0. 1g(準確至0. 000lg)，偏硼酸鋰 0.4g 置石墨坩堝中(樣品夾裹在偏硼酸鋰中)，再將石墨坩堝禍放人高溫爐中，直至生成一種清亮熔珠后取出，待熔體冷卻至室溫后，將熔珠倒人盛

38、有 50mL5%硝酸的燒杯中，在電熱板上加熱至熔珠完全溶解后，取下冷卻，轉(zhuǎn)移至 100mL 溶量瓶中，用 5%硝酸定容，溶液的酸度盡可能與各標準溶液的酸度一致，以消除酸度對分析結(jié)果的影響，同時配制空白溶液一份，待測。 注意事項：由于在實驗過程中引人了大量堿金屬 Li，考察了堿金屬 Li 對待測元素的光譜干擾，結(jié)果表明，堿金屬Li 作為基體在常規(guī)觀測區(qū)域?qū)Υ郎y元素Ca, Fe, A1 有明顯的增感效應，因此必須在繪制校準曲線時進行基體匹配。 18 準確稱取試樣0. 2000 g置于250 mL 燒杯中，用水潤濕，加濃硝酸10 mL，蓋上表面皿，低溫加熱溶解約5 min 后，加濃鹽酸10 mL，繼

39、續(xù)加熱溶解 10min，取下表面皿繼續(xù)低溫加熱至干。加人濃鹽酸10 mL，加熱溶解鹽類，冷卻后過濾至100 mL 容量瓶中，用1%的鹽酸洗滌殘渣5次，洗液并人容量瓶中。然后將殘渣移人鉑柑坩堝中灰化后，在500灼燒30 min，取出冷卻，加人 (1+1)鹽酸2 mL 和氫氟酸5 mL，加熱溶解并蒸發(fā)至干，加入(1+1)鹽酸5mL，加熱溶解鹽類，冷卻后將溶液并人原容量瓶中，用(1+99)硝酸定容，待測(溶液的最終酸度控制在5%以內(nèi)，以適宜ICP - AES法的測定。 注意事項：采用硝酸加鹽酸分解試樣，鹽酸溶解鹽類，殘渣中仍有 5%左右的銅和鉛殘留，因而采用鹽酸和氫氟酸揮發(fā)硅，殘渣經(jīng)回收并人原溶液，

40、結(jié)果表明，該法完全回收了殘渣中的銅和鉛，測定結(jié)果準確。 元素間的干擾分共存元素間的干擾和待測元素間的干擾。由于共存元素的干擾與其在樣品中的含量有關，試驗結(jié)果表明，共存元素的干擾主要來源于鉬譜線的干擾，其它共存干擾元素含量均相當?shù)停瑢Υ郎y元素的干擾非常小，我們通過標準溶液的匹配克服。在考察待測元素間的干擾時，分別測定了各元素標準溶液(10 g/mL)及混合標準工作溶液的譜線強度變化，試驗結(jié)果經(jīng) t 檢驗，說明各待測元素間基本無干擾。 19 將樣品置于稱量瓶中，在 105下恒溫烘干 2h，移置干燥器中冷至室溫，稱取 0.1g(準確至（0.0002g)分析試樣于燒杯中，加人 10%醋酸 l0rnL，

41、置于95恒溫水浴中加熱。驅(qū)盡二氧化碳，冷卻至室溫。用定量濾紙過濾、用水洗凈。濾液定容于100mL容量瓶中，搖勻后測定鈣，并計算碳酸鈣合量。沉淀物連同定量濾紙放人鉑坩堝中， 加 熱 使 濾紙 灰 化 ，然 后 加 2g 混 合 熔 劑（Na 2 CO 3 +Na 2 B 4 O 7 =2+1），攪拌均勻后。再覆蓋 1g,蓋上坩堝蓋，置于馬弗爐中加熱到 950-1000 ,熔融20rnin，使熔物成為澄清、透明的液體。稍冷，將坩堝連同蓋分別放人預先加有 70rnL微沸鹽酸(1十2)的400mL聚四氟乙烯燒杯中，加熱，使熔塊完全溶解，溶液澄清透明，以水洗凈坩堝及蓋，將溶液移人250mL容量瓶中，以水

42、定容，以備測鐵、硅、鈣，并計算三氧化二鐵、二氧化硅及氟化鈣含量。 注意事項：在配制標準溶液時配成兩種，一種是按照基體濃度的大小混合配在一起，另一種則是分別配制待測元素單一的標準濃度，分別同時測定，所測結(jié)果表明，單一元素的標準溶液不同程度的低于與基體相匹配的混合標準溶液所測的數(shù)據(jù)。為此，試樣標準溶液的配制必須與基體相匹配。 20 準確稱取 1. 0000g 氟石樣品置 250mL 燒杯中，加入 1g 硼酸，稍加混勻，加入 25mL 鹽酸 (1+1)，微熱溶解樣品，小心加熱蒸至近干，待冷卻后，加入 2mL 鹽酸(1+1)和少量水溶解燒杯內(nèi)鹽狀物，將溶液轉(zhuǎn)至 100mL 容量瓶中，以硝酸 (1+19

43、)定容至刻度，供ICP-AES測定。若不溶沉淀物較多，則先過濾除去沉淀物后再定容。鹽酸 (1+1)和硝酸(1+19)的濃度，均為一體積的分析純試劑加入對應體積的水配制而成。分析過程按通常的等離子檢測方法，在給出的儀器工作條件下完成。 注意事項：樣品含有大量易電離的鈣，號除銅、鉛外其余元素均不同程度地受基體鈣的光譜抑止效應影響。因此，選擇基體匹配的方式以消除基體的影響，實現(xiàn)對各元素的同時測定?？疾炫鹚釋Υ郎y元素信號強度的影響。結(jié)果表明，硼酸的加入對待測元素的光譜背景無明顯影響，只要扣除硼酸空白即可 21 精確稱取鋁土礦樣品 0.1g(準確至 0.000 1 g)，偏硼酸鋰 0.4 g 置石墨坩堝

44、中(樣品夾裹在偏硼酸鋰中)，再將石墨坩堝放人高溫爐中，直至生成一種清亮熔珠后取出；待熔體冷卻至室溫后，將熔珠倒人盛有50 mL 5硝酸的燒杯中，在電熱板上加熱至 熔珠完全溶解后，取下冷卻；轉(zhuǎn)移至 100 mL 容量瓶中，用 5硝酸定容，搖勻，溶液的酸度盡可能與各標準溶液的酸度一致，以消除酸度對分析結(jié)果的影響。同時配制空白溶液 1 份，待測。 注意事項：鋁土礦具有較強的化學穩(wěn)定性，是比較難處理的樣品。通常鋁土礦樣品多采用無水碳酸鈉和硼砂混勻，須用小火烘焙除去水分再在高溫下熔融，然后用稀鹽酸小心加熱溶解。操作步驟繁瑣，費力費時，引入試劑較多。由于堿金屬的硼酸鹽具有很好的熔解能力，故本研究選用偏硼酸

45、鋰熔樣，熔融體流動性大，易成球易脫落，且采用高頻電感熔樣，溫度高，速度快 ，15 min 即可制得樣品熔珠。 干擾情況： 酸度的影響：由于液體的物理性質(zhì)，尤其是密度、粘度及表面張力的影響，考察了硝酸、鹽酸及硫酸對譜線強度的影響。結(jié)果表明，硝酸的濃度從 1 10變化時，對 7 種元素的譜線強度基本沒有影響；鹽酸的濃度在 1 10 變化時，對 7 種元素的譜線強度有輕微影響；而硫酸的濃度在 1 10變化時，對7 種元素的譜線強度有較大影響。由于在操作過程中使用了鹽酸，因而采用鹽酸進行酸度匹配以消除鹽酸的干擾。 偏硼酸鋰的干擾：由于在試驗過程中引人了大量堿金屬鋰，考察了堿金屬鋰對待測元素的光譜干擾。

46、結(jié)果表明，堿金屬鋰作為基體在常規(guī)觀測區(qū)域?qū)Υ郎y元素鈣、鐵有明顯的增感效應。因此，必須在繪制校準曲線時進行基體匹配。 基體效應。樣品中的主要元素是鋁，因此考慮基體影響主要應檢驗鋁對待測元素的影響。鋁的基體效應還是很嚴重的，為此要在體匹配或用內(nèi)標元素法消除，內(nèi)標要選釔 371.029 nm作為內(nèi)標線。 22 準確稱取10. 00-20.0 0g 試樣，置于50m L 瓷坩堝或瓷舟中，放入高溫護中清燒，稍開爐門，從室溫升至550C保溫1h，取出冷卻。將焙燒后的試樣移入300mL 燒杯中，加入40ml 水和50ml 硫酸，蓋上表面皿，置于電熱板上加熱至冒白煙取下，稍冷后，加入200ml 水，4mL 氯化鈉溶液 (1%)和4ml 硫酸肼溶液，用水洗滌杯壁和表皿，加熱3min，取下。洗滌杯壁，冷至室溫后用中速定量濾紙過濾，將沉淀物全部轉(zhuǎn)移在濾紙上，并用水洗滌 3-4 次，將濾渣連同濾紙一并放入瓷坩堝中，置于予熱至 550C 的高溫護中灼燒約 30mins ,注意要稍開爐門。 將灰