王水分解-电感耦合等离子体质谱法测定硫化物单矿物中镓、铟、铊、锗、镉、硒、碲等元素

Question

如题所述

Answer 1

方法提要

用王水水浴分解黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等单矿物，电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Ga、In、Tl、Ge、Se、Te、Cd，测定范围见表62.23。方法还可同时测定Hg、Ag、As、Sb、Bi、W、Mo、Sn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb等元素。

仪器

电感耦合等离子体质谱仪。

水浴加热槽。

试剂

纯化水 蒸馏水经纯化水系统纯化，电阻率达18MΩ·cm^-1。

硝酸 BV-Ⅲ级。

盐酸 BV-Ⅲ级。

王水 盐酸和硝酸按(3+1)混合，使用前配制。

镓、铟、铊、锗、硒、碲、镉的单元素标准储备液ρ_B=1.00mg/mL配制方法见本章上述各节。

组合标准储备溶液由单元素标准储备液稀释制备，其中镓、铟、铊、锗、镉浓度为20.0μg/mL;硒、碲浓度为50.0μg/mL;介质均为3mol/LHNO₃。组合标准储备溶液的存放期限为一年。

组合标准工作溶液用(5+95)HNO₃稀释组合标准储备溶液制备，镓、铟、铊、锗、镉20.0ng/mL;硒、碲50.0ng/mL。组合标准工作溶液保存时间为一个月。

铑内标储备溶液ρ(Rh)=1.00mg/mL称取0.03856g光谱纯氯铑酸铵［(NH₄)₃RhCl₆·1/2H₂O］，加入10mLHCl和少量氯化钠溶解。用(1+9)HCl稀释至刻度，摇匀。

铼内标储备溶液ρ(Re)=1.00mg/mL称取1.4406g高纯铼酸铵(NH₄ReO₄)置于烧杯内，溶于水中，移入1000mL容量瓶内，用水稀释至刻度，摇匀。

混合内标溶液ρ(Rh、Re)=20.0ng/mL在测定过程中通过三通在线引入等离子体。

分析步骤:

试样分解

称取10mg(精确至0.01mg)单矿物试样于10mL比色管中，加入1mL(1+1)王水，把比色管放置在控温水浴锅中，于98℃分解2h，试料分解期间要振摇比色管4次。试样分解完毕后从水浴上取下比色管，待冷却后用水稀释至刻度，摇匀待测定。方铅矿于50mL容量瓶中溶解并定容，稀释倍数为5000倍。

上机测定

以TJAExCell型ICP-MS为例的仪器工作参数见表62.25。

表62.25 ICP-MS工作参数

注:①Ga、In、Tl、Ge、Se、Te、Cd的停留时间为30ms，其他较高含量元素可根据含量设为4ms或10ms。

表62.26 选用同位素、内标、测定下限(10s)、干扰及校正

续表

注:①干扰系数为略值，其准确值根据实际测定值求出。②测定限按稀释倍数=1000求出。方铅矿稀释5000倍，测定限应为表中所列的5倍。③表中所列检出限是在调试溶液计数率为20×10³s^-1时得出。仪器型号或条件改变时检出限应根据实测得出。④表中列出的Fe、Zr的测定用于扣除干扰。⑤由于²⁰⁶Pb²⁺干扰¹⁰³Rh，方铅矿的测定全部采用¹⁸⁵Re为内标。

点燃等离子体后稳定15min后，用含1.0ng/mLCo、In、U的调试溶液对仪器进行最佳化调整，要求仪器灵敏度达到计数率大于20×10³s^-1。同时氧化物产率小于2%，双电荷离子产率小于5%。被分析元素选用的测定同位素、测定范围及干扰校正见表62.26。

以(5+95)HNO₃为低点，以组合校准标准工作溶液为高点，建立各元素的校准工作曲线。然后对试样溶液进行测定，在测定空白、标准和试样溶液的全过程中，通过三通引入混合内标溶液。每测定10个试液，测定一次组合校准标准工作溶液或标准物质溶液，以监控仪器的工作状态和检测数据的质量。每批测定同时分析干扰元素Zr、Sn的1.0μg/mL溶液，以获得干扰系数。

干扰系数=被干扰元素表观浓度/干扰元素浓度

扣除量=干扰元素浓度×干扰系数

注意事项

1)方法限于镜下挑选的纯单矿物。当试样量极少时，称取5mg试样，最终定容5mL，也可完成测定(试样消耗量约为2mL)。Cu、Pb、Zn为成矿元素时不在本方法中测定(可用ICP-AES)。

2)当矿物不纯，含有硅酸盐等杂质时，王水溶样有些元素可能偏低。

3)方铅矿需高倍稀释，防止硫酸铅或氯化铅析出影响雾化的稳定性。因²⁰⁴Pb、²⁰⁶Pb和²⁰⁸Pb的拖尾影响，方铅矿不能测定铊和铋。

4)Se的灵敏度较差，含量低时可分取试液用原子荧光法补测。