泡沫塑料吸附、铋酸钠分解、电感耦合等离子体质谱法测定土壤、岩石中的常量金

徐艳秋

（辽宁省地质矿产研究院，辽宁 沈阳 110032）

泡沫塑料吸附、铋酸钠分解、电感耦合等离子体质谱法测定土壤、岩石中的常量金

徐艳秋

（辽宁省地质矿产研究院，辽宁 沈阳 110032）

试验用王水溶解，泡沫塑料吸附，铋酸钠分解，电感耦合等离子质谱（ICP-MS）测定金，避免了以往硫脲解脱率不稳定，分析结果波动大的缺点，较好地解决了泡沫吸附法测定金的问题。建立了矿物中金的分析方法，方法检出限为0.010×10-6，RSD在1.75%～5.48%，加标回收率均在91.5%～107.1%，可满足矿物中的常量Au的分析，方法简单快速，具有高灵敏度与较低的检出限。

泡沫塑料吸附；铋酸钠分解；电感耦合等离子体质谱

前 言

金在自然界中大多以自然金的形式存在，由于其化学性质稳定，不形成硫、氧的化合物。由于金的化学性质稳定，比重大（19.3），自然金不受风化作用，常沉积在风化矿物中。土壤、矿石中常量金的分析方法有许多，其中最为经典的方法是火试金法[2]，同时还有活性炭吸附－碘量法等[3]，活性炭富集-原子吸收分光光度法测定矿石中的金[4]，针对矿山生产的大批量试样分析，通常采用活性炭吸附－碘量法，但此方法在滴定时由于矿石组成成分较复杂，存在许多干扰元素，使得滴定终点不易观察[5]，导致分析不够准确。

本文采用王水（1+1）溶解试样，用泡沫塑料吸附金，铋酸钠分解金用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定土壤、矿石中的常量金，从而消除了大量干扰元素对测定金的影响，提高了分析的速度和准确性，结果令人满意。

1 实验部分

1.1 主要仪器

ThermoFisher ICAP-Q质谱仪

SHIMADZUAUY120电子天平

恒温电炉

主要试剂

Au标准储备液：ρ（Au）=1mg/mL（国家地质实验测试中心）

盐酸：优级纯（西陇化工）

硝酸：优级纯（西陇化工）

铋酸钠：优级纯（鞍山化学试剂厂）

泡沫塑料：市售

将泡沫剪成约200×200mm形状，放入约90℃的水中，加入几滴饱和溴水，适当搅动，冷却至室温，取出，挤出水分，密封避光保存。

将活化的泡沫塑料剪成约20×20×10mm的小块，置于棕色的磨口瓶中，以备后续应用。

质谱调谐液 ρ（Li、Be、Co、Ce、Ba、In、U）=50ng/mL

内标溶液ρ（Re）=20ng/mL

王水（1+1）：现配

将金标准溶液逐级稀释配制成ρ（Au）=0.0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 μg/mL 的校 准 标准系列，见表1。

表1 校准标准系列的配制Table 1 Preparation of calibration standard series

1.2 样品预处理

1.2.1 样品预处理

称取10.0g样品于瓷舟中，置于高温炉，逐步升温至700℃，保温2h，取出冷却，转入250mL三角瓶中，加入少量水润湿矿样，加入（1+1）王水50mL，低温溶解至体积30mL，取下冷却至室温，加入100mL水，加入预先处理好的泡沫一块，振荡器震荡30min，取下，流水洗净泡沫，放入25mL烧杯中，加入硝酸5mL，加盖表皿，低温分解泡沫，待泡沫分解后，加入2%铋酸钠2mL，摇动烧杯，继续低温加热至湿盐状，取下，加入5mL10%王水，放置电炉上，微热至盐类溶解，取下，冷却至室温，转移至10mL带刻度比色管中，用水稀至刻度，摇匀，备用，同时做流程空白。

1.2.2 仪器条件

表2 ICP-MS仪器工作条件Table 2 Working conditions of ICP-MS

1.2.3 仪器测定

当仪器真空度小于6.0×10-7mbar后，用质谱调谐溶液调节仪器的各项参数。创建金的仪器分析方法，按表2选择合理的仪器参数，测定流程空白、标准系列及待分析样品，通过标准系列及待分析样品的数据，判断分析结果的准确度、灵敏度、重现性和线性范围，获得分析结果。

2 结果与讨论

2.1 仪器系统的优化

ICP-MS的正向功率、雾化压力、矩管水平、垂直位置、采样深度等与仪器的分辨率，稳定性，方法的灵敏性紧密相关，通过调谐液调试仪器，对仪器进行优化，以达到最佳的测试条件。仪器的优化参数见表2。

2.2 内标元素

本方法选用187Re为内标元素。

2.3 元素的干扰及消除

181Ta+16O对197Au有质谱干扰[6]，但通过前期样品的溶解与泡沫的预分离Ta元素予以去除。分析过程中引入的杂质通过流程空白比对进行扣除。

2.4 铋酸钠的浓度与加入量的选择

铋酸钠的浓度与加入量选择应保证硝酸消化后的残渣能全部分解，同时给下一步MS测定不会带来太多的盐分，实验结果表明，加入2%铋酸钠溶液2mL，样品的残渣分解完全，质谱测定的干扰较少。本方法选用2%铋酸钠，加入量2mL。

2.5 稳定时间

铋酸钠分解后的溶液，在24h内多次测定，测试结果没有发生变化，溶液状态稳定。

2.6 方法的质量水平

2.6.1 检出限

用流程空白溶液测定12次，计算金的方法检出限（3S）为 0.010×10-6。

2.6.2 准确度实验

表3 准确度试样数据Table 3 Results of tests for accuracy

通过对国家一级标准物质GBW07807[7]、GBW07808[7]、GBW07809[7]、GBW07810[7]的分析，得到数据见表3，数据结果表明，本分析方法具有较好的准确度，能够较好地满足土壤与岩石中常量金的测定。

由表3可以看出，6次测定值与标准值比较，RSD在1.75%～5.48%均符合质量管理规定[8]。

2.6.3 加标回收率

以标准物质GBW07807、GBW07808作方法的加标回收率试验，称取数份GBW07807、GBW07808 10.0g样品于瓷舟中，置于高温炉，逐步升温至700℃，保温 2h，取出冷却，分别加入ρ（Au）=20.0μg/mL1mL、2mL、2mL、4mL、5mL，按 1.2.1 样品预处理，1.2.2 仪器条件进行测定，分析结果见表4

表4 加标回收率试验Table 4 The determination of labeled recovery rate in samples

由表4可知，GBW07807和GBW07808的回收率均为91.5%～107.1%，表明此方法准确可靠。

4 结论

本文采用泡沫塑料吸附，铋酸钠分解，电感耦合等离子质谱（ICP-MS）测定金，将吸附在泡沫上的金全部分解，减少了以往硫脲解脱不完全，解脱率不稳定的优点。本文建立了矿物中金的分析方法，可满足矿物中的常量Au的分析，方法简单快速，具有高灵敏度与较低的检出限。

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［8］刘崇华,董夫银,等.化学检测实验室质量控制技术［M］.北京：化学工业出版社,2013:12~14.

Determination of the Content of Ore Gold in Rooks and Soil by Plastics Adsorption,Sodium Bismuth Decomposition and ICP-MS Method

XU Yan-qiu
（Ministry of Land and Resources，Shenyang Supervision and Testing Center of Mineral Resources，Shenyang 110032，China）

The sample were dissolved in aqua regia,plastics adsorption,sodium bismuth decomposition,then ICP-MS was applied to detect the content of Au in the samples.It avoided the problem of the rate of release of unstable thiourea and the large fluctuation of analytical results.In this paper,a method for the determination of gold in minerals was established.The method detection limit was 0.010×10-6,the relative standard deviation（RS）was 1.75%～5.48%,the recovery rate of standard addition was 91.5%～107.1%,this method could meet the requirement of the analysis of ore gold in mineral samples.The method is simple,rapid,with high sensitivity and low detection limit.

Plastics adsorption;sodium bismuth decomposition;ICP-MS

O657.63

B

1001-0017（2017）05-0386-03

2017-04-20

徐艳秋（1979-）,女，辽宁沈阳市人，高级工程师，主要从事土壤、岩石、食品、饲料等无机元素分析方面的研究。