Z－2700石墨炉原子吸收法测定痕量金试验方法研究

苏卫汉，邓飞跃，谭丽娟，肖立青，邓述培，唐玉霜，黄利宁，王 茁，侯 丹

（1.中南大学化学化工学院，湖南 长沙 410083；2.湖南省有色地质勘查研究院测试中心，湖南 长沙 410015；3.湖南有色金属研究院，湖南 长沙 410100）

·分 析·

Z－2700石墨炉原子吸收法测定痕量金试验方法研究

苏卫汉1，邓飞跃1，谭丽娟2，肖立青2，邓述培2，唐玉霜2，黄利宁2，王 茁2，侯 丹3

（1.中南大学化学化工学院，湖南 长沙 410083；2.湖南省有色地质勘查研究院测试中心，湖南 长沙 410015；3.湖南有色金属研究院，湖南 长沙 410100）

试验以10 ng／mL金标准溶液为试样，以1%抗坏血酸作为基体改进剂，通过试验对比，采用石墨炉斜坡升温程序，改进样品的前处理方法和仪器的测试条件，找到既能满足生产要求，又能提高生产效率，且保证数据准确性的方法。

金标准溶液；基体改进剂；升温程序；前处理方法

在地矿勘探样品的检测中，痕量金的测量占有非常重要的地位。化探样品中痕量金的测定，传统方法主要用光谱法，虽然光谱法灵敏度高，但是不稳定，重现性不好。与传统的分析方法相比，泡沫吸附-石墨炉原子吸收分光光度法具有检出限低、灵敏度高、精密度好等特点，适用于土壤化探样品中痕量金的测试。试验经过焙烧样品，用王水将样品中的金溶解出来，然后用泡沫塑料吸附金，用硫脲解脱后得到金的硫脲溶液，再上机测试。利用Z－2700石墨炉原子吸收分光光度计，采用斜坡升温技术，以抗坏血酸作为基体改进剂，以达到降低测定金时的原子化温度，改善涂层石墨管测定金的灵敏度、精确度和检出限，并延长石墨管使用寿命的目的。通过试验比较样品处理过程中的试验条件，对仪器升温程序做优化试验，以降低生产中的消耗，提高效率，降低成本。

1 试验部分

1.1 仪器和主要试剂

Z－2700石墨炉原子吸收光谱仪（日本日立公司生产）；金空心阴极灯（北京曙光光电器件有限公司生产）；金标准溶液100 ng／mL；试验所用的盐酸、硝酸、硫脲均为分析纯试剂，水为一级水。

1.2 仪器测量条件

波长：242.8 nm；狭缝：0.4 nm；塞曼扣背景、斜坡升温、峰高积分方式，吸样量为15 μL，基体改进剂量为5 μL。

1.3 试验方法

准确称取10 g样品于25 mL瓷方舟中，置于马弗炉中，于700℃灼烧1.5 h，冷却后取出，倒入250 mL锥形瓶中，加入新配制的王水（1∶1）50 mL，置于电热板上加热60 min左右，取下。加入100 mL左右的水，放入1块排去气泡后的小泡塑（预先用5%氢氧化钠浸泡后，洗净、晾干［1］），将锥形瓶置于振荡器上振荡30 min，取出泡塑，用水洗净，挤干，放入预先准确加入了15 mL 1%硫脲溶液［2］的比色管中，在沸水浴中保持30 min，趁热取出泡塑，待溶液冷却后上机测定。

1.4 焙烧条件的优化

对不同起始温度焙烧下国家标准物质的测试结果进行比较。分别在马弗炉起始温度为室温、100℃、200℃、300℃、400℃、500℃下升温至700℃，按照试验方法制备国家标准物质GAu－2a，GAu－9a，GAu－10a和GAu－11a的测试溶液各三份分别在石墨炉上测定，其结果见表1。

表1 不同焙烧起始温度下标准物物质测定值

通过分析对比不同起始焙烧温度下，国家标准物质的测量值之后发现，在起始焙烧温度不高于400℃的情况下，都能较好地满足测试要求，达到500℃时测量值明显下降。在同等处理样品和分析条件不变的情况下，排除其它因素，过高的焙烧起始温度对于矿样去硫、汞、碳、有机物等杂质的过程是不利的，直接影响到测量结果，使结果偏低。所以起始温度保持在400℃以下为宜。

1.5 升温程序优化

1.5.1 干燥、灰化、原子化、除残温度的优化

以100 ng／mL的金标准溶液制备10 ng／mL的金工作液，其它条件选用厂家推荐条件，测量不同干燥、灰化、原子化、除残温度下［3］吸光度的变化，试验结果见表2、表3。由表2可以得到干燥的最佳起始温度是80℃，终止温度为140℃；灰化的最佳终止温度为400℃。由表3可以得到最优原子化温度为2 400℃；在2 600℃以上吸光度已经趋于平稳，除残温度太高影响石墨管使用寿命，故除残温度选择2 600℃。

表2 升温程序中不同起止温度对吸光值的影响

1.5.2 干燥、灰化、原子化、除残时间优化

按照仪器厂家的推荐条件测定样品耗时太长（一个加热程序需要2.5 min），至使生产效率降低，生产成本升高。用10 ng／mL金工作液，固定其它测定条件，测试在不同的升温条件下样品吸光度值的变化，试验结果见表4、表5。由表4可知干燥的最佳时间20 s。由表5可以得出，最佳灰化时间为20 s；原子化3 s后吸光度趋于稳定，为了保护石墨管，延长其使用寿命，所以选择3 s原子化；除残3 s后空白吸光度趋于稳定，回归到基线位置，为了延长石墨管的使用寿命，所以选择3 s除残。通过以上试验得出的最佳升温程序见表6。该程序一次测定只需不到2 min的时间（包括冷却时间），比原升温程序提高效率近三分之一。

表3 原子化和除残阶段不同温度条件对吸光度的影响

表4 不同干燥时间对吸光度的影响

表5 灰化、原子化、除残阶段不同时间条件对吸光度的影响

表6 最佳升温程序

1.6 抗坏血酸对吸光度的影响

以100 ng／mL金的标准溶液制备0 ng／mL、1 ng／mL、2.5 ng／mL、5 ng／mL、10 ng／mL、20 ng／mL的工作液，固定其它测量条件，分别测定加抗坏血酸作为基体改进剂［4］和不加抗坏血酸时的吸光度并绘制工作曲线，见表7。

表7基本改进剂对比试验

由表7可知，加了抗坏血酸基体改进剂后可以明显提高方法的灵敏度。

1.7 方法的准确度、精密度

试验选择1.6 ng／g和10.5 ng／g的标准样品分别称取12份，按照改进后条件测定方法精密度和准确度，见表8。

表8 方法精密度和准确度测定

从表8可以看出，改进后的测定方法中，仪器精密度良好、制备方法及仪器性能可靠，完全符合《地质矿产实验室测试质量管理规范》要求［5］。

2 结 论

1.采用合适的起始灼烧温度，即400℃，测试液既能保持灵敏度，又能得到准确的结果，还可以缩短在前期处理样品耗时长的缺点，进而节省了能耗降低了检测成本。这种方法虽然简单但很实用，适合在大批量的地球化学样品测试中应用，其内检样和管理样偏差都在误差允许的范围内。

2.改进后的升温程序已经应用于十几万件化探样品的测定，不但提高了生产效率，最大成度上利用了石墨管，而且准确度和精密度都能满足规范要求。

3.加入基体改进剂，提高了石墨管的使用寿命和仪器的灵敏度，石墨管比不加基体改进剂前多测定450～600件样品。

［1］ 李琴美.用氢氧化钠提高泡塑富集金能力的探讨［J］.黄金，1997，18（11）：54－57.

［2］ 罗德燊，周玲，杜建军，等.泡沫塑料吸附硫脲解脱原子吸收法测金［J］.分析化学，1980，8（1）：77－79.

［3］ 艾晓军，聂凤莲.Z－5000石墨炉原子吸收光谱法测定痕量金升温程序研究［J］.黄金，2006，9（6）：42－45.

［4］ 刘涛，李念占，李君强，等.Z－2000石墨炉原子吸收光谱法测定化探样品中的痕量金［J］.黄金科学技术，2009，17（1）：118 －121.

［5］ D Z 0131－20060，地质矿产实验室测试质量管理规范［S］.

Investigation of Experimental Method in Determination of Trace Gold by Atomic Absorption Spectrometry Using Z－2700 Graphite Furnace

SU Wei-han1，DENG Fei-yue1，TAN Li-juan2，XIAO Li-qing2，DENG Shu-pei2，TANG Yu-shuang2，HUANG Li-ning2，WANG-Zhuo2，HOU Dan3

（1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Central South University，Changsha 410083，China；2.Hunan Nonferrous Geological Exploration Institute of Testing Centers，Changsha 410015，China；3.Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China）

In this paper，the sample concentration of standard gold solution is 10 ng／mL.The 1%ascorbic acid was chosen as a matrix modifier.Through the experimental comparison，use the graphite furnace temperature program of slope，making better pretreatment method of sample and the test conditions of instrument，to find a way which can not only meet the requirements of production，but also improve production efficiency，and ensure the accuracy of data.

gold standard solution；matrix modifier；temperature program；pretreatment method

TG115

A

1003－5540（2015）03－0074－04

2015－03－25

苏卫汉（1985－），男，工程师，主要从事岩石矿物分析研究。