WFX-2型石墨炉原子吸收法测定土壤岩石样品中的微量金

汤卫（安徽省地球物理地球化学勘查技术院，安徽合肥230022）

经预实验及大量监测分析说明，石墨炉/火焰原子吸收分光光度计灵敏度高，自动化程度高，分析结果准确，重现性好，拟取代较为耗时耗力的化学光谱金法。

1 实验部分

1.1 仪器设备及试剂

WFX-120型石墨炉/火焰原子吸收分光光度计（北京瑞利仪器有限公司）；金空心阴级灯（北京有色金属研究总院）；HY-B型回旋式大型摇床（江苏金坛市金城国盛实验仪器厂）；HH-S系列数显恒温水浴锅（常州万达生实验仪器有限公司）；石墨管（北京理焙炭塑技术有限责任公司）。

金标准储备液：1000μg/mL，介质为10%王水；金标准工作液（10 ng/mL）：将金标准储备液逐级稀释至10 ng/mL，介质为10%王水；0.5%聚乙烯醇溶液：称取0.5 g聚乙烯醇溶于100 mL热水中;0.5%硫脲溶液：称取4 g硫脲溶于200 mL水中；去离子水；泡沫塑料：市售聚氨酯泡沫塑料，剪成圆滑3 cm×1.2 cm×1.2 cm小块。

1.2 标准曲线的绘制

分别取 0.0、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0、25 mL 金工作液于带盖塑料瓶中，去离子水稀释至100 mL，加入10 mL现配王水，放入预先准备的泡塑，盖上瓶盖，放入往复振荡器中振荡40 min。完成后取出泡塑，用去离子水反复冲洗干净并挤出水分，放入10 mL比色管中，准确加入5 mL硫脲溶液，塞上瓶盖水浴锅中沸水浴40 min。趁热在管中将泡塑取出挤干溶液。

1.3 样品处理

称取10 g样品于磁舟，置于马弗炉中，升温至650℃，并灼烧1.5 h。取出冷却，倒入250 mL玻璃烧杯中。加入少量水湿润，加入新鲜配制40 mL王水。放在电热板上，升温至250℃，蒸至10 mL体积取下。定容至200 mL后加入1 mL 0.5%聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，静置澄清。取上层清液100 mL加入250 mL塑料瓶中，加入5 mL先配王水，以下步骤同1.2。

1.4 仪器工作条件（表1、表2）

表1 仪器工作条件

表2 石墨炉升温程序

2 结果与讨论

2.1 测定条件的选择

2.1.1 灰化温度的选择

图1 灰化温度曲线图

由图1可观察到，灰化温度达到600℃时吸光度最大，在灰化温度高于650℃时吸光度迅速下降，可能是灰化温度太高导致硫脲中的金开始损失，故选择灰化温度为600℃。

2.1.2 原子化温度的选择

图2 原子化温度曲线图

由图2可观察到，随着原子化温度的上升，吸光度逐步增加，在2550℃吸光度基本达到最高，然而，温度过高会严重降低石墨管的使用寿命，增加成本，故兼顾成本和灵敏度，选择原子化温度为2550℃。

2.1.3 王水介质浓度的影响

选择国家一级标准物质GBW 07229（含量为52.0 mg/g），分别选择王水的浓度为 1%、2%、5%、10%、15%、20%、25%、30%，同实验步骤1.2，测定其含量。

表3 王水介质浓度的影响

由表3可知，当王水浓度为5%～20%时吸附较为完全；当王水浓度超过25%时，泡塑变黄失去弹性，吸附能力显著下降，因而选择王水浓度为25%。

2.1.4 振荡吸附时间的选择

选择国家一级标准物质GBW 07229（含量为52.0 mg/g），选择王水浓度为25%，分别选择振荡时间为10、20、30、40、50、60 min，振荡吸附时间的影响见表 4。

表4 振荡吸附时间的影响

由表4可知，振荡时间超过40 min，吸附趋向完全。考虑到实际的工作效率，选择振荡吸附时间为40min。

2.1.5 硫脲解脱液浓度的影响

选择国家一级标准物质GBW07229，分别选取硫脲的浓度如表5所示，并保持解脱时间不变，硫脲浓度的影响见表5。

表5 硫脲浓度的影响

由表5可知，当硫脲解脱液浓度达到0.5 g·mL-1时已经可以解脱完全了，综合考虑节能环保以及准确度，选择硫脲浓度为0.5 g·mL-1。

2.1.6 解脱时间的影响

选择国家一级标准物质GBW07229，选取硫脲的浓度为 0.5 g·mL-1，改变解脱时间为 10、20、30、40、50、60 min，解脱时间的影响见表6。

表6 解脱时间的影响

由表6可知，随着解脱时间的增加，数值不断提升。当解脱时间超过40 min，解脱趋向完全。考虑到实际的工作效率，选择解脱时间为40 min。

2.1.7 泡沫塑料的影响

市售泡沫塑料应选用弹性好的脱脂泡沫塑料，使用前需处理，保证不掉落小型颗粒，如果小型颗粒掉落到比色管中，解脱后难以取出，会严重影响实验结果。

2.1.8 取出泡塑时间的影响

水浴完成应严格控制挤压取出泡塑时间，一次水浴多组样品时应逐个取出比色管，进行按压取出泡塑操作。曾在冬季一次取出多组比色管操作，导致结果偏低很多。

2.1.9 石墨管的影响

通过对大量化探样品的测试发现，一根石墨管的使用极限为700～800个样品。每次测量前都需检查石墨管，即将达到使用极限的石墨管以及平台脱落的石墨管都会导致结果偏低很多。

2.2 方法的技术指标

2.2.1 检出限

按照实验方法，对空白溶液进行11次测定，计算其标准偏差，得到本方法检出限为0.1 ng.g-1。

2.2.2 精密度和准确度

选取国家一级GBW 07229,GBW 07228，GAu-9b连续11次测定结果表7。

表7 精密度和准确度

2.3 与ICP-MS及化学光谱金的对比

在日常样品测试中随机抽取10个不同含量的样品，分别用三种方法测量，结果如表8。

表8 样品分析结果的对比

由结果可知，三种方法并没有明显的系统性误差，结果较为一致。

3 结束语

实验结果表明，本方法简单快速，易于掌握，相比化学光谱金法及IMP-MS法结果较为一致，在节省大量时间的同时兼顾了成本满足“地质矿产实验检测规范”，适用于测量大批量化探样品中的微量金。