⑴ 王水分解-電感耦合等離子體質譜法測定硫化物單礦物中鎵、銦、鉈、鍺、鎘、硒、碲等元素
方法提要
用王水水浴分解黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等單礦物,電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)測定Ga、In、Tl、Ge、Se、Te、Cd,測定范圍見表62.23。方法還可同時測定Hg、Ag、As、Sb、Bi、W、Mo、Sn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb等元素。
儀器
電感耦合等離子體質譜儀。
水浴加熱槽。
試劑
純化水 蒸餾水經純化水系統純化,電阻率達18MΩ·cm-1。
硝酸 BV-Ⅲ級。
鹽酸 BV-Ⅲ級。
王水 鹽酸和硝酸按(3+1)混合,使用前配製。
鎵、銦、鉈、鍺、硒、碲、鎘的單元素標准儲備液ρB=1.00mg/mL配製方法見本章上述各節。
組合標准儲備溶液由單元素標准儲備液稀釋制備,其中鎵、銦、鉈、鍺、鎘濃度為20.0μg/mL;硒、碲濃度為50.0μg/mL;介質均為3mol/LHNO3。組合標准儲備溶液的存放期限為一年。
組合標准工作溶液用(5+95)HNO3稀釋組合標准儲備溶液制備,鎵、銦、鉈、鍺、鎘20.0ng/mL;硒、碲50.0ng/mL。組合標准工作溶液保存時間為一個月。
銠內標儲備溶液ρ(Rh)=1.00mg/mL稱取0.03856g光譜純氯銠酸銨[(NH4)3RhCl6·1/2H2O],加入10mLHCl和少量氯化鈉溶解。用(1+9)HCl稀釋至刻度,搖勻。
錸內標儲備溶液ρ(Re)=1.00mg/mL稱取1.4406g高純錸酸銨(NH4ReO4)置於燒杯內,溶於水中,移入1000mL容量瓶內,用水稀釋至刻度,搖勻。
混合內標溶液ρ(Rh、Re)=20.0ng/mL在測定過程中通過三通在線引入等離子體。
分析步驟:
試樣分解
稱取10mg(精確至0.01mg)單礦物試樣於10mL比色管中,加入1mL(1+1)王水,把比色管放置在控溫水浴鍋中,於98℃分解2h,試料分解期間要振搖比色管4次。試樣分解完畢後從水浴上取下比色管,待冷卻後用水稀釋至刻度,搖勻待測定。方鉛礦於50mL容量瓶中溶解並定容,稀釋倍數為5000倍。
上機測定
以TJAExCell型ICP-MS為例的儀器工作參數見表62.25。
表62.25 ICP-MS工作參數
注:①Ga、In、Tl、Ge、Se、Te、Cd的停留時間為30ms,其他較高含量元素可根據含量設為4ms或10ms。
表62.26 選用同位素、內標、測定下限(10s)、干擾及校正
續表
注:①干擾系數為略值,其准確值根據實際測定值求出。②測定限按稀釋倍數=1000求出。方鉛礦稀釋5000倍,測定限應為表中所列的5倍。③表中所列檢出限是在調試溶液計數率為20×103s-1時得出。儀器型號或條件改變時檢出限應根據實測得出。④表中列出的Fe、Zr的測定用於扣除干擾。⑤由於206Pb2+干擾103Rh,方鉛礦的測定全部採用185Re為內標。
點燃等離子體後穩定15min後,用含1.0ng/mLCo、In、U的調試溶液對儀器進行最佳化調整,要求儀器靈敏度達到計數率大於20×103s-1。同時氧化物產率小於2%,雙電荷離子產率小於5%。被分析元素選用的測定同位素、測定范圍及干擾校正見表62.26。
以(5+95)HNO3為低點,以組合校準標准工作溶液為高點,建立各元素的校準工作曲線。然後對試樣溶液進行測定,在測定空白、標准和試樣溶液的全過程中,通過三通引入混合內標溶液。每測定10個試液,測定一次組合校準標准工作溶液或標准物質溶液,以監控儀器的工作狀態和檢測數據的質量。每批測定同時分析干擾元素Zr、Sn的1.0μg/mL溶液,以獲得干擾系數。
干擾系數=被干擾元素表觀濃度/干擾元素濃度
扣除量=干擾元素濃度×干擾系數
注意事項
1)方法限於鏡下挑選的純單礦物。當試樣量極少時,稱取5mg試樣,最終定容5mL,也可完成測定(試樣消耗量約為2mL)。Cu、Pb、Zn為成礦元素時不在本方法中測定(可用ICP-AES)。
2)當礦物不純,含有硅酸鹽等雜質時,王水溶樣有些元素可能偏低。
3)方鉛礦需高倍稀釋,防止硫酸鉛或氯化鉛析出影響霧化的穩定性。因204Pb、206Pb和208Pb的拖尾影響,方鉛礦不能測定鉈和鉍。
4)Se的靈敏度較差,含量低時可分取試液用原子熒光法補測。