电感耦合等离子体发射光谱法测定种主、次、痕量元素

Question

如题所述

Answer 1

方法提要

试样用硝酸、盐酸、氢氟酸、高氯酸分解，再用盐酸溶解后，直接用电感耦合等离子体发射光谱仪测定主量元素氧化钙、三氧化二铁、氧化钾、氧化镁、氧化钠，次量及痕量元素钡、铍、铈、钴、铬、铜、镓、镧、锂、锰、钼、铌、镍、磷、铅、铷、钪、锶、钍、钛、钒及锌27种元素。本方法适用于水系沉积物及土壤中以上各元素的测定。

本方法检出限(3s)及测定范围见表84.26和表84.27。

表84.26 主量元素检出限及测定范围

表84.27 次量及痕量元素检出限及测定范围

续表

仪器

电感耦合等离子体发射光谱仪。

试剂

盐酸。

硝酸。

高氯酸。

氢氟酸。

铬标准溶液ρ(Cr)=1.00mg/mL称取2.8289g已经150℃干燥2h的基准重铬酸钾，置于250mL烧杯中，加水溶解后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

镓标准溶液ρ(Ga)=100μg/mL称取0.1000g已用干燥器干燥2h的高纯级金属镓，置于250mL烧杯中，加20mLHCl及5mLH₂O₂，低温加热并蒸至近干，加50mL(1+1)HCl溶解后，用(1+1)HCl将溶液移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

氧化钾标准溶液ρ(K₂O)=10.0mg/L称取3.9572g已经550℃灼烧1h的基准氯化钾，置于250mL烧杯中，加水溶解后移入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

钼标准溶液ρ(Mo)=100μg/mL称取0.0750g已经500℃灼烧1h的光谱纯三氧化钼，置于250mL塑料烧杯中，加20mL0.4g/LNaOH溶液，低温加热溶解后，用水移入500mL容量瓶中，用(5+95)H₂SO₄稀释至刻度，摇匀。

铌标准溶液ρ(Nb)=100μg/mL称取0.1431g已经800℃灼烧1h的光谱纯五氧化二铌，置于带釉质光滑的瓷坩埚中，加4gK₂S₂O₇及几滴硫酸，加瓷坩埚盖后，放在围有耐火圈电炉上，盖上耐火板熔融15min，用坩埚钳将瓷坩埚取出摇匀熔融体，再加4滴硫酸，加盖后再放入围有耐火圈的电炉上熔融15min。取出冷却，将瓷坩埚放入250mL烧杯中，加200mL40g/L酒石酸溶液，在加热情况下不断搅拌溶液直至溶液清亮，冷却，移入1000mL容量瓶中，用40g/L酒石酸溶液稀释至刻度，摇匀。

磷标准溶液ρ(P)=1.00mg/mL称取4.3936g已经150℃干燥2h的优级纯磷酸二氢钾，加水溶解后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

铅标准溶液ρ(Pb)=1.00mg/mL称取1.0000g已用干燥器干燥2h的高纯级铅粒，置于250mL烧杯中，加入20mL(1+1)HCl，加热溶解后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

铷标准溶液ρ(Rb)=100μg/mL称取0.1294g已用干燥器干燥2h的优级纯氯化铷，置于250mL烧杯中，加水溶解后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

钍标准溶液ρ(Th)=100μg/mL称取0.1138g已经800℃灼烧1h的光谱纯二氧化钍，置于40mL聚四氟乙烯坩埚中，加10mLHCl及少量氟化钠，再加入2mLHClO₄，加热溶解，蒸发至干，加2mLHCl，低温蒸干。加10mL(1+9)HCl，微热溶解后，用(1+9)HCl将溶液移入1000mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。

钛标准溶液ρ(Ti)=1.00mg/mL称取1.6680g已经1000℃灼烧1h的优级纯二氧化钛，置于铂坩埚中，加5gNa₂CO₃及1gH₃BO₃，盖上铂坩埚盖，放入高温炉中，在700℃熔融20min取出，冷却。加入30mL(2+98)H₂SO₄溶解后，并用(2+98)H₂SO₄将铂坩埚中溶液洗入1000mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。

其他元素标准储备溶液的配制同84.2.4。

根据元素之间没有光谱干扰及化学反应的原则，将待测的各元素配制成6个标准混合溶液，介质均为(1+9)HCl(表84.28)。

表84.28 标准混合溶液的分组及其质量浓度(单位:μg/mL)

分析步骤

称取0.1g(精确至0.0001g)试样(粒径小于0.075mm，经105℃干燥2h后装入磨口小玻璃瓶中备用)置于聚四氟乙烯坩埚中，用几滴水润湿，加入2mLHCl和2mLHNO₃，盖上坩埚盖后，置于控温电热板上，110℃加热1h。取下坩埚盖，加入1mLHF和1mLHClO₄，盖上坩埚盖，110℃加热2h，升温至130℃，加热2h，取下坩埚盖，升温至200℃，待高氯酸烟冒尽，取下，冷却。加入2mL(1+1)HCl溶解盐类，移至10mL塑料比色管中，用水稀释至刻度，摇匀。高含量元素可分取部分溶液稀释后测定。

按表84.29仪器工作参数和表84.30的分析参数，将仪器点火稳定0.5h后，对仪器进行两点校准，低点为(1+9)HCl空白，高点为混合标准溶液1～6。

表84.29 仪器工作条件

表84.30 元素分析线、背景校正及主要干扰元素校正系数

然后测定未知试样溶液，将数据储存在计算机内，由仪器软件进行运算和干扰校正，计算试样中各元素的质量分数:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:w_i为各元素的质量分数，μg/g;ρ_i为从校准曲线上查得试样溶液中经基体干扰校正后被测元素i的浓度，μg/mL;ρ₀为从校准曲线上查得空白试验溶液中被测元素i的浓度，μg/mL;V₁为分取试样溶液的体积，mL;V为试样溶液的总体积，mL;V₂为测定溶液的体积，mL;m为试样的质量，g。

若w_i为主量元素，则以氧化物报出结果，计量单位为%。