ICP-MS对黄铁矿中Cu、Ag等元素的测定

■黄浩

（广东省矿产应用研究所广东韶关512026）

ICP-MS对黄铁矿中Cu、Ag等元素的测定

■黄浩

（广东省矿产应用研究所广东韶关512026）

用电感耦合等离子体质谱法测定黄铁矿等硫化物矿物中的Cu、Ag等元素。采用该方法测定的结果准确度高，精密度好，检出限低，并且可以高效、快速的用于大量样品的多元素的同时测定。

黄铁矿 ICP-MS Cu Ag

1　前言

电感耦合等离子质谱具有高灵敏度、检测线低、动态限行范围款、谱线相对简单等优点，能进行多元素准确、稳定、连续、快速的分析，在半导体、环境、食品安全及生物制药中得到广泛应用[1-2]，近几年ICP-MS在地质学也得取得了快速发展。ICP-MS各个领域中的应用主要分为两方面：一是元素分析；另一个是同位素比值分析。元素分析又可以分为元素浓度分析、元素微区分布分析及元素形态分析。其中元素浓度分析在地质样品中的应用是最早，也是应用最广泛的。随着ICP-MS技术的不断发展和进步，现在越来越多的地质样品都采用该仪器进行分析测定。

2　实验部分

2.1实验试剂

HNO3、HF均为优级纯；超纯水 (电阻率为18.2MΩ·cm),艾珂Exceell-Bb-24超纯水系统制得。

2.2实验仪器

美国PE公司NexION 300X电感耦合等离子质谱仪;艾珂Exceell-Bb-24超纯水系统；AG285十万分之一电子天平。

2.3ICP-MS仪器工作参数

ICP-MS仪器调谐工作参数,满足背景值、灵敏度、氧化物、双电荷、稳定性要求等各项指标。调谐后的仪器参数如下：高频入射功率：1100W；冷却器流速：18ml/min雾化器流速：0.85ml/min，辅助气流速：1.20ml/min，自动聚焦透镜，透镜电压7V，测量方式为跳峰，峰停留时间100ms，重复测量7次。

2.4样品制备

先将样品研磨至200目，在十万分之一天平上称取待测样品50 mg，放入用浓硝酸煮净去离子水清洗过的聚四氟乙烯罐中，加入0.5mlHNO3摇匀放于电热板上稍加热，再加入0.5mlHF，电热板上加热至湿盐态；加入2ml现配王水继续蒸发成湿盐状，再加入1mlHNO3、1mlHF盖盖套上热缩套放入定制配套钢罐中拧紧，放入烘箱内于195℃加热48h。打开盖子加入开盖蒸至湿盐状，加入1mlHNO3继续蒸至湿盐状，加入2ml现配王水继续蒸发成湿盐状，再加入2mlHNO3和2ml纯水，放入烘箱内于165℃加热24h，倒入干净塑料瓶中用去离子水稀释至1000倍备用，上机前稀释至2000倍。

2.5标准曲线的绘制

分别取含有待测元素的标准溶液进行混合，配制成浓度均为1.0mg/L的标准混合液，溶液的介质为5%的稀硝酸，逐级稀释成浓度分别为0.0、1.0、10.0、100.0μg/L的标准系列，仪器自动绘制标准曲线。

3　结果与讨论

3.1方法检出限与测定线

对空白溶液连续12次测定,以结果3倍标准偏差进行计算，结果即为该方法的检出限，各元素的检出限介于0.0022-0.3287ng/ml之间。测定限是指对空白溶液连续测定10次,得到的标准偏差的10倍浓度值，各元素的测定限介于0.0074-1.0955ng/ml。本实验的空白溶液是按样品的处理方法制得的。

3.2同质异位素的干扰校正

每一种元素有一个或多个同位素，不同元素的同位素具有相同的质量时，在质谱图上同一位置出现质谱峰，无法区别该质谱峰为何种元素，就形成了通同质异位素的干扰，因此选择合适的同位素是获得准确分析结果的关键。针对不同质量的同位素在自然界中的含量可能引起的多原子干扰情况，应选择合适的方法消除这种影响。本实验选择仪器内设的标准干扰校正方程作为本实验的矫正方法。校正方程式如：V[51]=[51]*1-[53]*3+[52]*0.34

3.3基体效应的抑制

非质谱干扰又称为基体效应，可分为两类：a由溶液中溶解或未溶解的固体所产生的物理效应；b被测物的抑制和增强效应。目前，对于非质谱干扰的研究已经很多，多数认为它们与仪器的空间电荷效应、锥口的物理变化有关；各仪器公司在仪器设计上也针对非质谱干扰做了改进。然而，由高含量总溶液固体引起的物理效应，即仪器引入含大量盐分的样品时信号漂移等问题，任然不能得到有效的解决。由于地质样品的复杂性，其样品中元素间的比例差异所引起的基体效应的影响尤为突出。为校正此类基体效应的影响，减少分析信号的漂移，我们通过内标加入进行定量校正。基于测定同位素丰度最大原则、谱线干扰最少原则，通过文献调研和实验对比，本实验选择Rh作为内标元素。研究证明以Rh作为内标元素能够有效的校正和检测分析信号的稳定性，而且对基体效应有很强烈的补偿作用。

实验中我们先对四组浓度不同的标准溶液按浓度低到高的顺序依次测试，并绘制工作曲线。程序设置每次测试结束进行三次管路、炬管、锥孔等仪器部件在线清洗；样品测试过程中每五个样品加测一个监控盲样，同时加2-3次酸空白进行清洗。避免因高浓度元素残留对低浓度元素测试的影响，也一定程度防止了不同样品间的交叉混染，使仪器灵敏度漂移尽可能降低，通过内标的加入减小对测试的相对标准偏差，使得测试结果误差降到最低。

3.4结果分析

（1）标准参考物质分析结果的相对标准偏差。按照上面描述所建立的分析方法及仪器测试条件下测定GBW7267(黄铁矿)的地质标准参考物质的重复测定，绝大部分元素分析结果的相对标准偏差均优于5%。

（2）标准参考物质分析结果与推荐值的相对误差。黄铁矿标样GBW7267绝大多数元素分析结果的相对误差也在测试要求允许误差范围内，优于10%，说明样品取样均一、溶解充分、测试准确。

4　结论

实验结果表明，利用双王水高压反应釜酸溶解样品方法能够有效的对黄铁矿进行溶解，用ICP-MS检测方法可同时检测出黄铁矿矿物中Cu、Ag等元素含量。该方法操作简单，高效、快速，且线性关系、精密度、准确度及检出限都能满足对黄铁矿样品分析的要求，在硫化物矿物中多元素的分析具有广阔的应用前景。

[1]岩石矿物编写组.岩石矿物分析 (第一分册)[M].北京:地质出版社,1991:19-62.

[2]叶家瑜，汪宝林.区域地球化学勘查样品分析方法 [M].北京:地质出版社,2004:3-8.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-7-240-1