黑龙江省有色金属地质勘查局七 0六队
引言
在现今世界上的地质土壤样品中铜、锌含量的测定一般采用ICP-MS方法进行测定，结果也可以达到测定要求，但是ICP-MS方法的设备比较昂贵，测定成本也比较高昂。希望可以应用现在比较低廉地设备条件达到一样的测定效果，满足地质找矿需求。而火焰原子吸收光谱法的价格比较低廉，传统方法是用王水溶解的方法，王水溶解的方式样品分解不完全，低含量铜、锌测定不够准确，存在测定结果偏低的现象，不能满足地质找矿的要求。为了解决这一问题，现应用氢氟酸，高氯酸分解土壤样品的方法，使低含量铜锌可以测定准确，满足地质找矿需求。
关键词
氢氟酸 高氯酸 地质 铜 锌 火焰原子吸收光谱法
实验部分
1、仪器及实验器具如下:
电子天平，精度0.1mg，最大量程120g；北京赛多利斯仪器系统有限公司生产
小瓷舟尺寸规格：30*60mm
聚四氟乙烯坩埚为50mL
塑料比色管为25mL
GGX—610型原子吸收分光光度计（低含量铜用WFX-120B高性能灯测定）。Cu、Zn空心阴极灯；灯电流5mA，波长分别为：324．7nm、213．9nm；光谱通带0．2nm；燃烧器高度7mm；空气压力0．28Mpa、流量6．0L/min；乙炔压力0．05Mpa、流量1．0L/min。
GGX—610型原子吸收分光光度计为北京海光仪器有限公司生产
WFX-120B型原子吸收分光光度计为上海乔枫实业有限公司生产
超纯水取水机为重庆市奥凯龙医疗器械研究有限公司
2、实验试剂
氧化铜(CuO):所用为光谱纯分析实验用固态物。氧化铜(CuO)是一种铜的黑色氧化物，略显两性，稍有吸湿性。
氧化锌（ZnO）：俗称锌白，是锌的一种氧化物。难溶于水，可溶于酸和强碱。
实验所用为光谱纯分析实验用固态物
高氯酸：分析纯实验试剂，高氯酸，无机化合物，六大无机强酸之一，氯的含氧酸。是无色透明的发烟液体。具有强氧化作用和腐蚀性。
氢氟酸：优级纯实验试剂，氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，清澈，无色、发烟的腐蚀性液体，有剧烈刺激性气味。
硝酸：分析纯实验试剂。纯硝酸为无色透明液体,有窒息性刺激气味。通常发烟硝酸浓度约为98%。
盐酸：分析纯实验试剂，盐酸是氢氯酸的俗称，是氯化氢(HCl)气体的水溶液，浓盐酸为含38%氯化氢的水溶液。
乙炔：乙炔（quē）最简单的炔烃。易燃气体。
纯水：纯水是指水中盐类(主要是溶于水的强电解质)除去或降低到一定程度的水。本实验所用纯水TDS值为20左右，实验过程中所用的水都是纯水。
标准溶液的配制
1、铜标准贮存液：称取1.2518g光谱纯CuO于烧杯中，加入20王水（1+1），低温加热溶解，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，此溶液为 ρ（Cu）=1000μg/mL。
2、锌标准贮存液：称取1.2448g光谱纯ZnO于烧杯中，加入5mLHCL（1+1），低温加热溶解，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，此溶液为 ρ（Zn）=1000μg/mL.
3、铜、锌混合标准溶液：分别移取ρ（Cu）=1000g/ml、 ρ（Zn）=1000g/ml的标准溶液各25ml于500ml容量瓶中，加盐酸80ml、硝酸20ml，用水稀释至刻度，混匀。此溶液为ρ（Cu、Zn）=50μg/ml。
4、铜、锌标准系列的配制：按下表分取量，分别移取ρ（Cu、Zn）=50μg/ml的标准溶液于一组100ml容量瓶中，加入16mlHCl、4mlHNO3，用水稀释至刻度，混匀。
标准溶液 | ρ（Cu、Zn）=50μg/ml | ||||||||
分取量（ml） | 0 | 0.2 | 0.5 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | |
输入值（μg/ml） | 0 | 0.10 | 0.25 | 0.5 | 1 | 2.5 | 5 | 10 | |
4、分析步骤
4.1、样品处理
准确称取1.0000g试样（6个国家标准试样分别称取12次）于小瓷舟（30×60mm）中，放置高温炉中低温升至600℃，保温1小时，取出冷却，移入50mL聚四氟乙烯坩埚中，加入2mL高氯酸、5mL硝酸、10mL盐酸、10mL氢氟酸，置电热板上低温溶解至高氯酸白烟冒尽，加入5mL盐酸（1+1），趁热浸取，移入25mL比色管中，用水稀释至刻度，摇匀，待测。
4.2、上机测定：
调整火焰原子吸收分光光度计至拟定的工作用条件，将试液中吸入空气—乙炔火焰中，用GGX—610型原子吸收分光光度计测定Zn的含量，用WFX-120B型原子吸收分光光度计测定Cu的含量。因酸度较大，应经常喷水清洗雾化器及燃烧器，以防腐蚀。
4.3、分析结果的计算与处理
Cu准确度、精密度指标统计 | ||||||
GSS-8 | GSS-12 | GSS-14 | GSS-16 | GSS-22 | GSS-23 | |
1 | 26.40 | 31.25 | 28.69 | 31.18 | 18.99 | 33.74 |
2 | 25.87 | 30.71 | 28.79 | 31.14 | 19.12 | 32.96 |
3 | 25.56 | 30.68 | 29.11 | 31.64 | 19.06 | 33.59 |
4 | 26.81 | 31.08 | 28.77 | 31.07 | 18.99 | 34.01 |
5 | 26.88 | 30.88 | 28.90 | 30.96 | 18.85 | 33.84 |
6 | 27.14 | 31.57 | 28.83 | 31.46 | 19.29 | 33.61 |
7 | 26.85 | 31.78 | 29.17 | 31.65 | 19.55 | 34.31 |
8 | 26.47 | 30.98 | 28.35 | 31.12 | 18.76 | 33.24 |
9 | 27.06 | 31.61 | 28.63 | 31.15 | 19.43 | 33.68 |
10 | 26.01 | 31.38 | 28.63 | 31.39 | 19.42 | 33.97 |
11 | 25.39 | 31.47 | 28.51 | 31.39 | 19.33 | 33.18 |
12 | 27.27 | 31.69 | 29.32 | 32.33 | 18.97 | 33.10 |
平均值 | 26.47 | 31.26 | 28.81 | 31.37 | 19.15 | 33.60 |
标准值 | 24.30 | 29.00 | 27.40 | 32.00 | 18.30 | 32.00 |
△LOGC | 0.04 | 0.03 | 0.02 | -0.01 | 0.02 | 0.02 |
准确度 | 8.9493 | 7.7828 | 5.1439 | -1.9584 | 4.6269 | 5.0090 |
0.4030 | 0.1475 | 0.0797 | 0.1417 | 0.0634 | 0.1690 | |
0.6348 | 0.3841 | 0.2823 | 0.3764 | 0.2518 | 0.4111 | |
精密度 | 2.3979 | 1.2289 | 0.9797 | 1.1998 | 1.3149 | 1.2233 |
Zn准确度、精密度指标统计 | ||||||
GSS-8 | GSS-12 | GSS-14 | GSS-16 | GSS-22 | GSS-23 | |
1 | 63.96 | 75.68 | 86.81 | 90.34 | 50.15 | 90.13 |
2 | 64.66 | 74.39 | 83.39 | 90.52 | 51.76 | 88.79 |
3 | 63.22 | 73.59 | 87.69 | 91.33 | 51.71 | 90.25 |
4 | 60.58 | 74.87 | 83.01 | 92.70 | 53.73 | 90.51 |
5 | 61.65 | 73.81 | 86.17 | 91.65 | 52.19 | 92.33 |
6 | 62.91 | 71.71 | 86.54 | 95.31 | 52.93 | 91.83 |
7 | 65.05 | 73.86 | 88.09 | 91.25 | 52.27 | 89.25 |
8 | 66.59 | 73.19 | 85.91 | 95.74 | 53.49 | 90.23 |
9 | 63.18 | 75.46 | 85.91 | 90.87 | 52.56 | 90.34 |
10 | 62.51 | 73.14 | 86.81 | 93.99 | 52.53 | 93.82 |
11 | 64.13 | 71.14 | 85.02 | 91.88 | 53.32 | 93.00 |
12 | 62.59 | 75.31 | 86.58 | 93.61 | 51.29 | 91.99 |
平均值 | 63.42 | 73.85 | 85.99 | 92.43 | 52.33 | 91.04 |
标准值 | 68 | 78 | 96 | 100 | 59 | 97 |
△LOGC | -0.03 | -0.02 | -0.05 | -0.03 | -0.05 | -0.03 |
准确度 | -6.7345 | -5.3262 | -10.4229 | -7.5676 | -11.3052 | -6.1449 |
2.5564 | 2.0317 | 2.3569 | 3.3780 | 1.0282 | 2.3545 | |
1.5989 | 1.4254 | 1.5352 | 1.8379 | 1.0140 | 1.5344 | |
精密度 | 2.5211 | 1.9302 | 1.7853 | 1.9884 | 1.9377 | 1.6854 |
4.4、分析数据讨论
从实验结果可以看出Cu、Zn的检测结果准确度与精密度都符合国家相关规定。原有方法（王水介质火焰原子吸收光谱法测定铜锌）相比较，精密度方面相差不大，准确度分析中的结果要好于王水介质火焰原子吸收光谱法测定铜锌，王水介质火焰原子吸收光谱法测定铜锌测定结果普遍存在负误差，样品分解不完全。所以氢氟酸分解火焰原子吸收光谱法测定土壤中铜锌方法达到分析结果的优化的目的，改善了这一情况。从实验结果上来看与ICP-MS所测结果相似，符合国家对实验结果精密度、准确度的相关要求，而火焰原子吸收方法比ICP-MS在成本上有很大改善，达到了实验所定目标。
参考文献
[1] 黑龙江省有色金属地质勘查七0六队实验室作业指导书
[2]化验员读本， 化学工业出版社
[3]标准物质证书集 ，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
[4] 王毅民 ，实用地质分析标准物质手册， 地质出版社
[5] 地质矿产实验室测试质量管理规范 ，中华人民共和国国土资源部 ，2006
客服QQ：30444492琼网文【2021】1550-113号
增值电信业务经营许可证：琼B2-20210322
出版物经营许可证：新出发龙华出字第(2021)009号
广播电视节目制作经营许可证：(琼)字第00779号
版权所有 ©2002-2024 期刊网(www.qikanchina.com) 琼ICP备2021005105号
