WP1型发射光谱法定量测定基岩光谱、化探样品中的Ag、Sn、Mo元素

李慧

摘 要：在试样中加入缓冲溶液（1：1的2%NaCl溶液与2%KI溶液的混合溶液），降低元素的蒸发行为，采用较短的摄谱时间，降低背景值，两根样品电极重复摄谱，实现银、锡、钼的同时定量测定，该方法已分析完成了十余万件科研和生产样品，并先后在国内十多家地质实验室推广应用，取得了较好的应用效果。

关键词：发射光谱；缓冲溶液；银 锡 钼

中图分类号：O657.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）09-0176-02

Ag、Sn、Mo是地球化学勘查中重要的分析元素，目前区域地球化学调查（1：5万、1：20万、1：25万）样品化学成分分析要求的检出限低，在基岩样品、化探等地质样品多元素痕量分析中Ag、Sn、Mo比较困难，受到干扰元素及元素性质等的影响，单元素分析还是多元素同时分析，要得到较好的分析效果都存在一定的难度。本方法采用固体粉末直接分析，同时测定Ag、Sn、Mo，具有操作步骤简单、检出限低、精密度准确度好、成本低等特点。

1 实验部分

1.1 仪器与工作条件

摄谱仪：WP1型平面光栅电弧直读发射光谱仪。光谱范围：一次测量光谱范围>82nm；色散倒数0.37nm/mm；中心波长可根据实际测量要求设定（测量Ag Sn Mo时的测量范围249.5nm-331.5nm）；

光源：WJD型交直流电弧发生器。交直流电弧电流：5-15A；二次曝光时间24S。

电极规格：上电极为平头柱状，直径4.0mm，长10.0mm；下电极为细颈杯状，孔径3.8mm，孔深4.0mm，壁厚0.6mm，细颈的直径3.4mm，颈长4mm。

1.2 标准系列

缓冲溶液：制1：1的2%NaCl溶液与2%KI溶液的混合溶液。

合成标准物质及基物均从中国地质调查局分析质量监控站购买，其标准系列中各元素的含量见表1。

标准基物中含有痕量被测元素，其含量已经过多种灵敏可靠的方法进行定值，故本系列中的前几级的含量值均是经过相应校正后的数值。

1.3 操作方法

将试样称取0.5g，装入下电极中，滴入缓冲溶液1-2滴，放入90℃的烘箱中烘干且冷却后待测定。

将SpecDirect软件打开，选择需要的测量方法条件表，控制摄谱仪进行摄谱。

在摄谱仪上交流电弧5A起弧，3S后电流升至15A，保持24S，数据传输6S。各元素及相应内标元素分析线波长见表2，短波测定Sn，长波测定Ag、Mo。

1.4 工作曲線的绘制及分析结果的计算

取一组标准样品分别称取0.5g，装入下电极中，滴入缓冲溶液1-2滴，放入90℃的烘箱中烘干且冷却后待测定。

按照1.3的操作规程对标准样品进行摄谱，并测量分析线的相对黑度，绘制各元素的工作曲线，软件自动存储，经过样品黑度值与标准物质黑度值的比较，可直接测得元素结果，导出成EXCEL格式，经过数据处理，打印报告。

2 实验条件的选择

2.1 缓冲溶液的选择

缓冲溶液的作用是降低分析检出限，提高分析精密度和准确度，防止在摄谱过程中样品飞溅。为了找到使弧焰稳定、被测元素重现性好、能减轻或消除干扰成分影响、制备和使用方法简单的缓冲溶液，查阅了有关资料，进行了多次实验对比，最终选择了1：1的2%NaCl溶液与2%KI溶液的混合溶液作为缓冲溶液。样品在滴入缓冲溶液后，Ag、Sn、Mo的蒸发行为比较一致，测量效果较好。

2.2 摄谱仪的选择

升级版的WP1型平面光栅电弧直读发射光谱仪，同以往的摄谱仪不同，无需显影、定影步骤，大大降低成本，且消除在显影、定影过程中由于温度和时间的影响所造成的误差。

2.3 曝光时间的选择

由于是升级版的WP1型摄谱仪，更换了光栅，分辨率提高了一倍，所以缩短了曝光时间；在对电极及电流大小的多次试验，将背景、谱线、强度等各因素保持一致的情况下，采用统一细颈杯状电极；电极杯：φ3.8mm*4.0mm*0.6mm，电极颈：φ3.4mm*4.0mm。电流为15A；对此电极以不同的固定时间进行截去曝光后测定相应元素的黑度值，以截取时间为横坐标，各元素的黑度值为纵坐标作图，结果见图1。

从图1看出，在曝光时间10-24S时间内，黑度值增长较快，24S后增加趋势较小，逐渐趋于稳定，而曝光时间过长，背景会加深，不利于结果的准确性，影响测试效率，增加成本，所以选择截取曝光时间为24S能够满足测试要求。

3 方法的精密度准确度

本方法采用国家一级标准物质（GBW）进行分析检测。选取国家标准物质9个，每个被选定的标准物质进行12次分析测试，分别计算标准物质的平均值与标准值的对数误差（△lgC），相对标准偏差（RSD%）。见表3。

4 结语

此方法操作步骤简单，用1：1的2%NaCl溶液与2%KI溶液的混合溶液作为缓冲溶液，减少工作时间，增加工作效率，采用升级版的WP1型平面光栅电弧直读发射光谱仪，省去了以往需要显影，定影的操作步骤和时间，减少了射谱时间，也减少了误差，测试结果准确，符合地勘行业的测试要求。

参考文献

[1]岩石矿物分析编写组.岩石矿物分析第四版第一、三分册[M].北京：地质出版社，2011.

[2]张雪梅，张勤.发射光谱法测定勘查地球化学样品中银硼锡钼铅[J].岩矿测试，2006，25（4）：323-326.

[3]地质矿产实验室测试质量管理规范[S].中华人民共和国国土资源部，2006.