ICP-OES测定地质样品中的铷

肖敦贤，黄朝文

（湖南省湘南地质勘察院实验测试分院，湖南 郴州 423000）

我国有丰富的铷资源，其储量名列前茅，且类型齐全，分布全国。我国铷资源主要赋存于锂云母和盐湖卤水中。地质实验测试采用的原子吸收法（AAS）测定铷，线性范围较窄，经常需对样品进行稀释，并且必须加入消电离剂硫酸钾。为了使分析测试更加快捷高效，采用了电感耦合等离子体发射光谱法（ICPOES）来测定样品中铷。

本文对地质样品中铷的分析测试进行了研究，采用混合酸（硝酸+盐酸+氢氟酸=1+3+3）及硫酸溶矿，盐酸加热提取，利用ICP-OES测定地质样品中铷，获得了准确、可靠的结果。分析过程更加快捷高效[1]。

1 实验部分

1.1 仪器及工作参数

（1）仪器：美国PE公司Optima 8000等离子体发射光谱仪。

（2）工作参数：等离子体气流量12升/分钟；辅助气流量0.30升/分钟；雾化气流量0.55升/分钟；射频功率1300 W；泵进样量1.4毫升/分钟；进样延迟时间30秒；观测距离15.0；观测方式：径向。高纯氩气99.99%。

1.2 主要试剂

（1）实验试剂：盐酸（HCl）（AR）、硝酸（HNO3）(AR)、氢氟酸（HF）(AR)、硫酸（H2SO4）(AR)、二次蒸馏水。

（2）标准样品：国家标准物质GBW07155、GBW07154、GBW07153、GBW07152。

（3）标准溶液：铷标准溶液(1000ug/ml)（国家有色金属及电子材料分析测试中心）。

1.3 实验方法

1.3.1配制混合酸、（1+1硫酸）

将硝酸、盐酸、氢氟酸按体积比1:3:3配制，贮于塑料瓶中，备用。

流水冷却，将1000ml硫酸慢慢倒入1000ml水中，贮于玻璃瓶中，备用。

1.3.2样品前处理

准确称取0.1000克样品于塑料王坩埚中，加入混合酸15ml（硝酸+盐酸+氢氟酸=1+3+3），（1+1）硫酸2ml，置于300℃电热板加热至硫酸烟冒尽，取下冷却后加入2ml盐酸，15ml水，加热溶解盐类。冷却后定容至100ml。静置澄清后测定[2]。

1.3.3配制标准溶液系列

准确吸取铷标准溶液(1000ug/ml)20ml于预先加有4毫升盐酸的200ml容量瓶中，用二次蒸馏水定容，作为标准曲线的标准母液，其浓度为100微克/ml。准确分取标准母液0.00、1.00、2.00、5.00、10.00ml于预先加有2ml盐酸的100ml容量瓶中，用二次蒸馏水定容至100ml，作为铷标准系列。其浓度分别为0.00、1.00、2.00、5.00、10.00微克/ml。

1.3.4分析方法的建立

本分析方法选择了Rb780.023、Rb794.760、Rb420.185三条铷元素的特征谱线分别进行了实验研究，经综合分析，Rb780.023在780.023±0.5范围内没有其他元素的特征谱线，无干扰，灵敏度较高。所以最终选定Rb780.023作为分析波长。但我们发现在Rb780.023左边779.863nm的地方有非元素特征谱线的干扰，为消除干扰，对Rb780.023进行了背景校正。见表1。

表1 分析物波长及背景校正

2 结果与讨论

2.1 标准曲线及线性范围

Rb标准系列0.00、1.00、2.00、5.00、10.00微克/ml的标准曲线如图1，R2=0.9999。当标准系列再增加一个100.00微克/ml的标准点时，标准曲线如图2，R2=1。可见ICP-OES测定Rb的线性范围较广，在测定高含量（小于10%）Rb样品时无需稀释。

图1 ICP-OES测定Rb的线性范围

图2 ICP-OES测定Rb的标准曲线

2.2 检出限

保持仪器工作参数不变，调整进样延迟时间为40秒，重复测定样品空白溶液12次，测定浓度分别为0.009，0.013，0.009，0.003，0.008，0.011，0.007，0.019，0.008，0.017，0.005，0.002。按3倍标准偏差计算得出方法检出限浓度为0.015mg/L。按样重0.1000g,定容100ml计算方法检出限为15.4mg/kg。

2.3 准确度实验

保持仪器工作参数不变，分析方法的准确度按照岩石矿物样品化学成分分析质量管理要求进行实验，分别对国家标准物质样品GBW07155、GBW07154、GBW07153、GBW07152进行测定，详细测定数据见表2。

表2 准确度实验数据

其中：RE=(X-XT)/ XT×100%
YB=(14.37 XT-0.1263-7.659)/ 20.5

从表2可以看出，准确度实验数据相对误差在允许限内，符合岩石矿物样品化学成分分析质量管理的要求。

2.4 精密度实验

保持仪器工作参数不变，分析方法的精密度按照岩石矿物样品化学成分分析质量管理的要求进行实验，分别对5个地质样品进行5次测定，详细测定数据见表3。

表3 精密度实验数据

其 中：RSD={[(X1-XA)2+(X2-XA)2+(X3-XA)2+(X4-XA)2+(X5-XA)2]/4}0.5/XA×100%
YC=14.37 XA-0.1263-7.659

从表3可以看出，精密度实验数据相对偏差在允许限内，符合岩石矿物样品化学成分分析质量管理的要求。

2.5 方法比对及不确定度实验

选择国家标 准 物 质GBW07155、GBW07154、GBW07153、GBW07152，分别采用AAS法（定容时需加入5.4%硫酸钾10ml作为消电离剂）和ICP-OES法进行分析测定，测定数据见表4。

表4 方法比对及不确定度实验数据

其中：A=（｜X1-X2｜）/（2U2）0.5

从表4可以看出，方法比对及不确定度实验两种分析方法两次测定结果之差的绝对值与其扩展不确定度的比值A≤允许限1，因此ICP-OES法和AAS法的测定结果大体一致，符合岩石矿物样品化学成分分析质量管理的要求。

6 加标回收率实验

保持仪器工作参数不变，对国家标准物质GBW07155、GBW07153分别进行了2次加入量不同的加标回收率实验，详细测定结果见表5。

表5 回收率实验数据

其中：回收率（%）=[（加标试样测定量-试样测定量）÷加入量]×100%

从表5可以看出加标回收率在95%～105%的允许限内，符合岩石矿物样品化学成分分析质量管理的要求[3,4]。

3 结论

实验数据表明，采用ICP-OES测定地质样品中铷和以前AAS法测定地质样品中的铷两种分析方法相比较，分析测试结果同样准确可靠，并且线性范围更广，稳定性更强，分析过程更加快捷高效，更适合高含量含铷样品的分析测试。为地质样品中铷的分析测试提供了一种新的方法选择，拓宽了ICP-OES在地质实验测试中的实际应用。