土壤、水系沉积物、岩石矿物中超痕量铂的测定

邬晓蒙

(青海省地质矿产测试应用中心，青海 西宁 810008)

铂族金属包含铂、钯、釕、铑、铱和锇六种，按比重釕、铑、钯为轻铂系，称钯组，锇、铱、铂为重铂系，称铂组，属第Ⅷ副族的两个三元素组合。地壳丰度极低，地球化学性质非常类似，自然界密切共生。测试铂元素，历来用的是火试金分析方法，它的优点是取样多，富集倍率高，但火试金分析需专用设施和场所，对于超痕量元素分析而言，火试金分析由于使用大量的试剂，空白问题相对较难解决。本方法采用湿法，试样经前处理后，铂溶解于分析溶液中，然后采用共沉淀、离子交换、吸附、萃取等方法进行分离富集。仪器设备在国内普及、方法操作简便、分析成本低、方法易推广。

1　实验部分

1.1　仪器及主要试剂

1.1.1仪器

WP—Ⅰ型一米平面光栅摄谱仪(北京瑞利分析仪器公司)；GBZ—Ⅱ型自动测微光度仪(湖北省岩矿测试研究所)。

1.1.2主要试剂

标准溶液ρ(pt)=1mg/mL：称取0.1000g光谱纯铂丝，置于100mL烧杯中。加入10mL王水中，盖上表面皿，于沸水浴上溶解后加入0.2gNaCl，蒸至湿盐状，用HCl赶HN(3次)。加入10mL浓HCl和20mL水,待盐类溶解后将溶液移入100mL容量瓶中。用水稀释至刻度，摇匀备用。

活性炭：粉状(小于160目)分析纯，灰分为2%～4%活性炭，用10%氟化氢铵溶液和10%王水各浸泡两次(每次七天以上，每天搅拌数次)。用蒸馏水浸洗，抽滤并充分洗涤残留的酸和盐，烘干备用。

滤纸浆：30g中速定量滤纸浸湿后撕碎置于3000mL蒸馏水中。电动搅拌，制成滤纸浆。

活性炭石墨粉滤纸浆：取1000mL纸浆，在电动搅拌下加入300mg石墨粉(用乙醇湿润)和活性炭10g充分搅拌均匀，制成活性炭石墨滤纸浆。

氯化亚锡(分析纯)、盐酸(分析纯)、硝酸(分析纯)、过氧化氢(分析纯)、氟化氢铵(分析纯)、石墨粉(光谱纯)、石墨电极。天津紫外Ⅰ型光感板、A+B显影液(米杜尔、无水亚硫酸钠、对苯二酚、无水硫酸钠、溴化钾，试剂均为分析纯)、定形液(硫代硫酸钠、无水亚硫酸钠、冰醋酸、硼酸、钾明矾，试剂均为分析纯)。

1.2　仪器及工件参数

1.2.1WP—Ⅰ型一米平面光栅摄谱仪

光源为交流电弧、三透照明系统、光栅刻线1200条/mm、中心波长300nm、中间光栏3.2mm、狭缝宽12μm、电弧电流15A、稳定电压220V、曝光时间20s。

1.2.2GBZ—Ⅱ型自动测微光度仪

测量狭缝宽20μm、狭缝高10mm。首先利用相关指数自动选取回归方程，把由测量得到的分析曲线标准点与拟合得到的分析曲线标准点相比较，并进行校正。然后对数据进行插值计算、平滑处理，用样条函数拟合工作曲线。

1.2.3石墨电极规格

上电极选择锥型电极，下电极为颈杯型小孔径电极(孔径2mm、孔深1.2mm、壁厚0.5mm)。

1.3　实验步骤

准确称取10.0g样品于方瓷舟中，于650℃灼烧1～2h。冷却后，将样品转入250mL烧杯中，加少许蒸馏水润湿，加入30mL浓 HCl摇匀，再加30% 10mL摇匀，盖表皿，室温下放置2h,期间二次加入 5～10mL并摇匀数次烧杯。而后加热溶液控制体积至35mL，溶液待作分离富集用。分析溶液经过抽气过滤，滤去酸不溶物，用5%HCl洗涤数次。溶液加热，控制体积100mL左右，趁热加入20%，使滤液内分两次加入吸附剂溶液10mL(含0.10g活性炭、0.30～0.50g纸浆)期间搅动2～3次，

放置1～2h.然后将静动态吸附的试液倒入做好的活性炭柱子内。吸附时可不用抽气，洗涤时再抽气。用5%HCl、10%洗涤数3次，再用5%HCl和蒸馏水各洗三次。抽干取出纸饼，放入小坩埚中，于650℃灰化。灰分和缓冲剂(石墨粉)混匀全部装入石墨下电极。

2　结果与讨论

2.1　吸附铂的盐酸浓度实验

铂的标准溶液加入不同浓度的HCl后，测得被活性炭吸附的百分率。见表1。

表1　分析溶液的盐酸浓度试验

实验表明：盐酸在分析溶液百分体积5%～15%时，吸附率最高。

2.2　缓冲剂的选择

缓冲剂选用光谱石墨粉，同时每件样品吸附的锡也起到缓冲作用。可以控制电弧的稳定性，增加超痕量元素铂的谱线强度。

2.3　内标的选择

由于超痕量元素铂的分析，大多试样含量较低，处于工作曲线的下端。背景的影响举足轻重，选择背景内标法较为合理。

2.4　氯化亚锡用量的实验

一份试样溶液，分取多份，加入不同含量的，实验结果见表2。

表2　加入用量与吸附率

实验表明：过量加入能使吸附率高，但加入2g时，吸附率会减少。不仅是还原剂且能与构成络合阴离子，被活性炭吸附，使的吸附率提高。

2.5　静动态活性碳吸附实验

将分析溶液直接倒入活性炭与纸浆的吸附柱内，铂被吸附是处于流动态成为动态吸附。将活性炭纸浆放入分析溶液，称为静态吸附。静动态吸附是指二者接合使用。实验表明，试样溶液单用动态吸附，铂吸附率波动大，静动态接合吸附，吸附率可在90%以上。选取铂族元素地球化学成分分析标准物质GBW07290、GBW07291进行实验，实验结果见表3。

表3　动态吸附、静动态吸附方式比对

2.6　方法的准确度和精密度

准确称取铂族元素地球化学成分分析标准物质GBW07288、GBW07340、GBW07289、GBW07290平行测定(n=12次)，计标出分析元素的平均值，相对标准误差和相对误差。见表4。

表4　方法准确度、精密度

3　结论

铂族金属与金、银合称为贵金属，其中铂最为贵重，从经济发展上看铂矿价值也最大。铂元素的开发和利用，也显得越来越重要。本方法具有灵敏度高、检出限低、成本低等特点。适用于土壤、水系沉积物、岩矿矿物样品中超痕量铂的检测，结果满足分析质量要求。