[发明专利]蒸汽加热溶矿ICP—MS测定痕量金的方法

说明书

技术领域：

本发明与ICP—MS法测定痕量金的方法有关。

背景技术：

地球化学样品中金的分析一般分为火试金富集—发射光谱法和湿法分解—原子吸收法两大类。火试金富集—发射光谱法由于其劳动强度大、环境污染严重、结果重现性不好等因素逐渐被各大实验室淘汰。湿法分解—原子吸收法成为主要分析手段。《岩石矿物分析》(第四版)公开的等离子体质谱法用王水溶样，泡塑吸附金，硫脲溶样解脱后，ICP—MS法测定痕量金，检出限0.15ng/g。仪器为电感耦合等离子质谱仪(美国Thermo Elemental x7型)，试剂:

金标准溶液：ρ(Au)＝10ng/mL。

硫脲溶液(H₂NCSNH₂)＝12g/L。

Re内标溶液：ρ(Re)＝10ng/mL

Fe³⁺溶液(100g/L)称取485gFeCl₃·6H₂O，加热溶解于1L水中。

泡沫塑料将市售聚醚型聚胺酯泡沫塑料剪去边皮后，剪成约0.3g的小块，用1.0mol/LHCL溶液浸泡30min后以水漂洗，挤干后放入塑料瓶中保存备用。

该方法如下:

称取10g(精确至0.1g)试样于25mL瓷舟中，置于高温炉中，从低温至650℃灼烧1.5h，取出冷却后，倒入200mL锥形瓶中，加少量水润湿试样，加入新配制的50mL(1+1)王水，1mLFe³⁺溶液，加盖置于电热板上加热2～3h，溶液体积蒸至约10mL时取下，用水稀释至约100mL，放入一块泡沫塑料，将锥形瓶置于振荡器1h，取出塑料泡沫，用水洗净、挤干，放入预先加入5mL硫脲溶液的25mL比色管中，排去气泡后沸水浴中保持20min，趁热取出泡沫塑料，得到金的硫脲溶液，放置澄清，用ICP—MS测量。仪器为电感耦合等离子质谱仪(美国Thermo Elemental x7型)。试剂:金标准溶液：ρ(Au)＝10ng/mL。硫脲溶液(H₂NCSNH₂)＝12g/L。Re内标溶液：ρ(Re)＝10ng/mLFe³⁺溶液(100g/L)称取485gFeCl₃·6H₂O，加热溶解于1L水中。泡沫塑料将市售聚醚型聚胺酯泡沫塑料剪去边皮后，剪成约0.3g的小块，用1.0mol/LHCL溶液浸泡30min后以水漂洗，挤干后放入塑料瓶中保存备用。ICP—MS仪器工作参数为：输出功率1250W；冷却气流量13L/min；辅助气流量0.7L/min；雾化气流量0.85L/min；扫描次数100次；测量时间：20s；跳峰：3点/质点；停留时间：30ms/点；

王水溶矿主要是应用盐酸与硝酸反应所产生的新生态的氯具有极强的氧化能力，它能使金属离子形成单一氯化物或氯配离子转入溶液，氯离子的成络作用加速了试样的分解。温度是该反应的重要控制条件，《岩石矿物分析》用热板加热三角瓶溶解样品，一般控制温度在200—300℃之间，视样品反应剧烈程度酌情调节，保持微沸状态1h。受样品种类和电热板温度不均影响，溶矿过程中需要更换电热板上样品的位置，以避免部分样品过早蒸干，另一部分样品停止沸腾。溶矿过程历时约1h，并且无法消除人为因素带来的样品体积差异，吸附酸度差异和溶矿过程中反应剧烈导致的样品跳溅。导至试样分解不稳定,王水不能将样品中的金完全溶出。化探样品中金的含量通常是极低的，一般不超过10ng/g。单位体积泡塑吸附金的能力是有限的，泡塑越多，吸附量越大，但体积越大解吸附越困难，生产成本也越高。《岩石矿物分析》中推荐泡塑的用量为0.3g应对可能存在的高含量样品，而在实际生产工作中，高含量的化探样品极少，并且0.2g泡塑在10mL比色管中占据了很大体积，给下一步硫脲解脱和取出泡塑带来了困难。《岩石矿物分析》方法中推荐硫脲解脱金的浓度为1％，主要是沿袭了原子吸收石墨炉方法中硫脲解脱金的浓度。硫脲为有机物，263℃以上分解，在石墨炉灰化、原子化和清洗的逐级升温过程中分解为硫化物以气体形式逸出，不会残留在石墨炉内。ICP—MS雾化器的最大承盐量为1％。在生产实践中1％浓度的硫脲溶液连续测定会降低雾化效率，随着测定时间增加，硫脲在雾室、矩管、锥口不断积累降低灵敏度最终使结果失真。