【理学论文】泡塑富集锗内标化学光谱法测定痕量金分析方法的研究

 摘要：本法在王水介质中，用泡塑吸附，灰化后灰份装入电极，用锗作内标，摄谱，测光，测定金。该方法具有快速、简便的特点，能满足大批量样品生产的要求。

概述

　　在自然界中，金主要以元素状态散布在岩石层中和砂矿中，金在地壳中的丰度为5×10-3g/t。

　　随着我国经济建设的需要，对金的普查找矿工作成了地质勘探的重要任务。区域化探扫面也是普查找金的有效手段。随着找金工作的开展，寻找一个快速、有效的测金方法成了一个很重要的问题。

　　金的富集方法有干法和湿法。干法富集较安全，但成本高、劳动强度大、测试周期长。如经典的铅试金法。湿法富集常用的有活性炭吸附、泡塑吸附等。泡塑吸附法具有对金的定量吸附、操作简便等优点。尤其是用在微金的富集。目前，痕量金的测定大都采用的是河南省地矿局实验测试中心蒋建华等人制定的化学光谱法，其方法采用活性炭吸附，Pd做内标，缓冲剂含Zn石墨粉。灰化后摄谱、测光。目前，我室采用泡塑吸附富集其方法快速、简便，能满足大批量样品生产的要求。本方法经我队数万个化探样的实际应用，结果令人满意，经地矿局测试中心多次外检，达到了质量要求，合格率达到95%以上。

　　方法摘要

　　样品粉碎至200目，充分混匀，650℃灼烧，浓王水溶解，泡塑振荡吸附，流水冲洗，滴加内标于泡塑上后，600℃灼烧灰化，灰份中加入缓冲剂混匀装入下电极，摄谱、测光，做标准系列绘制工作曲线，查报结果。

　　主要试剂与仪器

　　王水 浓HCl:浓HNO3=3:1(体积比)

　　聚氨酯泡沫塑料 剪成0.4g的长方形小块

　　金标准溶液 其浓度为100μg/mL

　　缓冲剂 KCl：碳粉=20：80研匀

　　WPG-100型平面光栅摄谱仪

　　蔡司II型测微光度计天津紫外I型干板

　　圆锥形石墨上电极，下电极碳电极，规格：Φ2×1.5×0.6mm切颈

　　自制电动振荡器

分析手续

　　称取粉碎至200目的样品10g于15CC坩埚中，置于马弗炉中650℃灼烧。保温1小时后取出。然后将样转入到250mL锥形瓶中，加少量水润湿，加新配制的王水30mL放在电热板上（电热板可整体摇动），从低温升至微沸，溶矿过程中摇动电热板数次，待溶液体积近半时取下，用蒸馏水稀释至150mL。将预先穿好泡塑的带塞玻棒插入瓶中，放在振荡器上振荡吸附30分钟取下，于自来水管流水冲洗干净（洗出泡塑中的矿渣）甩出水份，用棉线缠绕数圈，放入15CC坩埚中，然后滴加50μL的内标液于泡塑上，送入马弗炉中600℃灰化。灰化好后，加入缓冲剂（每样5mg），与灰份混匀，装入电极中，摄谱，暗室处理、测光，计算结果（标准系列与样品摄于同一块板上）。

试验部分与讨论

王水浓度对泡塑吸附金的影响、准确移取1μg/mL的金标准溶液3mL于250mL锥形瓶中，加1mL25%FeCl3溶液，分别以10%、15%、20%、30%、50%、50%的王水稀释至150mL，按分析手续，摄谱、测光、比较黑度差 P（见表1）

从表中可知：以王水浓度为15%-20%为宜。王水浓度过高，吸附铁量增高，背景深，灰化后灰份多且王水浓度越高，灰份越多。

泡塑用量的选择、准确移取1μg/mL的金标准溶液3mL于250mL锥形瓶中，加1mL25%FeCl3溶液，以15%王水稀释至150mL，以不同泡塑量按分析手续进行，比较黑度值 P（见表2）

从表2中可见，泡塑量取>0.3g即可满足生产要求，我们考虑到灰份量的影响，以及对杂质吸附的影响，故泡塑量不宜取得太大，故我们取泡塑量0.4g。

振荡时间对泡塑吸附金的影响

准确移取1μg/mL的金标准溶液3mL于250mL锥形瓶中，加1mL25%FeCl3溶液，以15%王水稀释至150mL，按分析手续进行（改变振荡时间），比较黑度值 P（见表3）。

从表3可知，10分钟时已有大部分金被吸附，30分钟以后，吸附量没有多大变化，且考虑到吸附时间越长，杂质的吸附量越大，故振荡时间以30分钟为宜。

共存离子的干扰

　　经查阅大量资料和我们分析实践证明，大部分元素经分离富集后，对所用的分析线对Au2675.95 Å/Ge2651.5 Å不产生干扰，只有较高量的铁产生干扰，而在本实验的分析条件下，由于泡塑对铁的吸附量不太大，以至铁的干扰还不至于引结果太大的偏差，为了减化分析手续，不再对其做进一步的工作，总之，我们主张样品需先灼烧，以除去部分杂质元素的影响。

缓冲剂及内标的选择

　　以KCl、碳粉为缓冲剂，取不同比例进行试验，结果表明，以KCl:碳粉=20：80为缓冲剂基本上可起到稳定弧焰等作用。

　　内标采用溶液法加入。取用Pt液。Tl液等作内标，均不能很好地同步蒸发。改用Ge作内标进行试验。

Ge2651.58 Å属灵敏线，激发能4.67eV，灵敏度为0.001%，沸点2700℃。它的这些性质与Au2675.95 Å相近，Au2675.95 Å激发能为4.63eV，灵敏度为0.001%，沸点2966℃。从理论上讲可做Au的内标，但Ge的氯化物沸点为83℃，故不易用盐酸溶解锗；改用锗的硝酸溶液。经试验选用0.005%的锗液。

蒸发曲线

　　取3000PPb标准，按分析条件进行，绘制蒸发曲线。如图，内标与金蒸发基本一致，且在30秒内（包括予燃（5A）5S）基本蒸发完毕。

电流强度选择

　　取300PPb标准多份，分别在11-12A,12-13A，13-14A电流强调下摄谱(图一)，实验表明，电流为12-13A时，背景浅，P值最佳，故本实验选12-13A为摄谱电流。（本实验其他条件同分析手续）

方法检验

一）检出限

　　按分析手续，取20份作空白试验，摄谱，并于Au2675.95 Å测光；同时做一套低含量标准，作标准曲线，求出检出限。数据见表4

该方法的检出限为0.3PPb。

二）精密度

　　按分析手续测定不同含量的金矿样品，结果如下表

结语

　　本方法经我室多年来的实践，证明本法与活性炭分离富集的测定结果一致。本方法具有快速、准确、成本低、降低劳动强度、缩短分析周期等优点，能满足大批量生产的要求。如再对部分环节加以改进，其效果将更加令人满意。如采用称取20g样，则效果更加理想。

　　参考文献：

　　《岩石矿物光谱分析》，地质出版社，1974年7月

　　《活性炭动态吸附-氢醌容量法测定常量金》，山东地矿局第三地质队实验室，黄种德，王维亭

　　《岩石和矿石分析规程》，中华人民共和国地质矿产部规程，DZG93-01,DZG93-12

　　《金银测定》，地矿部

作者简介：游玉华 （1964～ ），男，大专，工程师 ，主要从事岩矿分析测试工作。