1 范圍
本方法規定了地球化學勘查試樣中汞含量的測定方法。
本方法適用于水系沉積物及土壤試料中汞量的測定。
本法檢出限(3S):0.005μg/g汞。
本法測定范圍:0.02μg/g~6μg/g汞。
2 規范性文件
下列文件中的條款通過本方法的本部分的引用而成為本部分的條款。
下列不注日期的引用文件,其最新版本適用于本方法。
GB / T 20001.4 標準編寫規則 第4部分:化學分析方法。
GB / T 14505 巖石和礦石化學分析方法總則及一般規定。
GB 6379 測試方法的精密度通過實驗室間試驗確定標準測試方法的重復性和再現性。
GB / T 14496—93 地球化學勘查術語。
3 方法提要
試料用王水分解,在具有氧化性極強的保護劑[φ(HNO3)10%-ρ(K2Cr2O7)0.5g/L]溶液中,用氯化亞錫還原,生成冷蒸氣汞。以汞的高強度空心陰極燈(或無極放電燈)為激發光源,發射出汞的特征譜線,激發由氬氣導入電熱石英管爐火焰中的冷蒸氣汞原子,產生的熒光信號,在非色散原子熒光光譜儀上測得汞原子的熒光強度,根據汞相對熒光強度的高低,計算試料中汞元素的含量。
4 試劑
除非另有說明,在分析中僅使用確認為分析純的試劑和蒸餾水(去離子水)或亞沸蒸餾水。在空白試驗中,若已檢測到所用試劑中含有大于0.005μg/g的汞量,并確認已經影響試料中低量汞的測定,應凈化試劑。
4.1 鹽酸(ρ1.19g/mL)
4.2 硝酸(ρ1.40g/mL)
4.3 硫酸(ρ1.84g/mL)
4.4 高氯酸(ρ1.67g/mL)
4.5 過氧化氫
w(H2O2)=30%。
4.6 王水(1+1)
75mL鹽酸(4.1)與25mL硝酸(4.2)混合后,加入100mL水,攪勻。用時配制。
4.7 逆王水
75mL硝酸(4.2)與25mL鹽酸(4.1)混合后,攪勻。用時配制。
4.8 重鉻酸鉀溶液[ρ(K2Cr2O7)=50g/L]
稱取5g重鉻酸鉀,用水溶解后并用水稀釋至100mL,搖勻。4.9 氯化亞錫溶液[)=150g/L]
稱取15g氯化亞錫,加入20mL鹽酸(4.1),加熱溶解清亮后,用水稀釋至100mL,搖勻。
4.10 鹽酸(1+1)
4.11 硝酸(1+1)
4.12 硫酸(1+1)
4.13 汞標準溶液
4.13.1 汞標準溶液Ⅰ[ρ(Hg)=100μg/mL]稱取0.1354g純度為w(HgCl2)=99.95%的(事先應在室溫下的干燥器中干燥過夜)氯化汞,置于100mL燒杯中,加入20mL硝酸(4.11),低溫加熱至溶解完全。取下,冷卻后,移入已含有40mL硝酸(4.2)及10mL重鉻酸鉀溶液(4.8)的1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
4.13.2 汞標準溶液Ⅱ[ρ(Hg)=10μg/mL]分取100.0mL汞標準溶液Ⅰ(4.13.1),移入已含有90mL硝酸(4.11)及9mL重鉻酸鉀溶液(4.8)的1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
4.13.3 汞標準溶液Ⅲ[ρ(Hg)=0.10μg/mL]分取10.0mL汞標準溶液Ⅱ(4.13.2),移入已含有 99mL硝酸(4.11)及10mL重鉻酸鉀溶液(4.8)的1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。有效期20d。
4.13.4 汞標準溶液Ⅳ[ρ(Hg)=0.010μg/mL]分取100.0mL汞標準溶液Ⅲ(4.13.3),移入已含有 90mL硝酸(4.11)及9mL重鉻酸鉀溶液(4.8)的1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。有效期10d。
5 儀器及材料
5.1 非色散原子熒光光譜儀
工作條件見附錄A。
5.2 汞空心陰極燈或汞無極放電燈
5.3 氬氣[w(Ar)=99.9%]
6 分析步驟
6.1 試料
試料粒徑應小于0.097mm,經室溫干燥后,裝入磨口小玻璃瓶或小塑料瓶中備用。
試料量 依據汞的含量,稱取0.2g~1.0g試料,精確至0.0002g。
6.2 空白試驗
隨同試料分析全過程做二份空白試驗。
6.3 質量監控
選取同類型水系沉積物或土壤一級標準物質2個~4個樣品,隨同試料同時分析。
6.4 測定
6.4.1 一般試料(指含有機質較低的試料)。
6.4.1.1 將試料(6.1)置于50mL高型燒杯中,用水潤濕試料,加入10mL王水(4.6),搖散試料,蓋上表面皿;置于控溫(溫度小于98℃)的電熱板上加熱溶解約40min后,揭去表皿,蒸至2mL~3mL取下;加入2mL硝酸(4.2),加熱5min左右,取下;隨即加入6mL硝酸(4.11),冷卻后,用水移入事先含有0.50mL重鉻酸鉀溶液(4.8)的50ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
6.4.1.2 分取5.0mL或10.0mL試液(6.4.1.1),置于氫化物發生器中,蓋上磨口塞,用定量加液器注入7.0mL氯化亞錫溶液(4.9),通氬氣流將氫化物發生器中汞蒸氣導入石英管爐的原子化器中,汞原子受激輻射產生熒光信號,由原子熒光光譜儀的記錄器記錄峰值。同時進行工作曲線(6.4.3)的測量。從工作曲線上查得相應的汞量。
注:一般情況下,每測完10個試液后,應校對檢查測量一個點的工作溶液,以監控儀器的穩定狀況,提高測量的準確度。
6.4.2 復雜試料(指含有機質較高的試料)
6.4.2.1 將試料(6.1)置于50ml高型燒杯中,加入2mL(4.3)硫酸,搖散試料,放置25min后加入2mL高氯酸(4.4),搖勻;加入1mL過氧化氫(4.5),搖勻;放置2h后,緩緩加入10mL逆王水(4.7),蓋上表面皿,待劇烈作用減緩后,置于控溫(溫度小于85℃)的電熱板上加熱分解1h,其間搖動3~4次。移去表皿,蒸發至5mL左右取下。稍冷,從燒杯壁吹洗少量水后,再加入0.50mL重鉻酸鉀溶液(4.8),移入50mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,備用于分取部分試液測量汞。
注1:試料中加入硫酸、高氯酸、過氧化氫冷處理是利用強氧化劑破壞試料中的有機質。先加入硫酸后要將試料充分搖散,放置相當時間促使部分有機質氧化。加完過氧化氫后,應放置2h以上,最好放置過夜,以便有機質破壞完全。避免在測量時產生大量氣泡,影響測量結果。
注2:試料分解應從低溫緩慢上升,以免陡然提高溫度,使試料中的有機質與強氧化劑劇烈反應,易使溶液從燒杯中溢出。
注3:汞具易揮發的特性,試料分解過程中應避免蒸干及強氧化性酸類的冒煙處理。
6.4.2.2 分取5.0mL或10.0mL試液(6.4.2.1)置于氫化物發生器中,蓋上磨口塞,以下操作按(6.4.1.2)節進行。
6.4.3 工作曲線的繪制
6.4.3.1 用于一般試料
分取(0mL、0.25mL、0.50mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、8.0mL)汞標準溶液Ⅳ(4.13.4),分別置于一組50mL容量瓶中,加入12mL硝酸(4.11)及0.50mL重鉻酸鉀溶液(4.8),用水稀釋至刻度,搖勻。以下操作按(6.4.1.2)條進行。測量完畢,以汞量為橫坐標,熒光值峰高為縱坐標,繪制工作曲線。
6.4.3.2 用于復雜試料 按照(6.4.3.1)手續,在分取汞標準溶液Ⅳ(4.13.4)的各個50mL容量瓶中,補加定量硫酸以抵消硫酸對汞熒光值的抑制作用。例如,分取5.0mL試液(6.4.2.1)測量汞,應補加0.20mL硫酸(4.12);若分取10.0mL試液(6.4.2.1)測量汞,應補加0.40mL硫酸(4.12)后,再依次加入12mL硝酸(4.11)及 0.50mL重鉻酸鉀溶液(4.8)。以下手續按照(6.4.3.1)條進行。
注:試料制備溶液與工作曲線測量溶液的體積要保持一致,便于計算。
7 分析結果的計算
按下式計算汞的含量:
區域地球化學勘查樣品分析方法
式中:m1——從工作曲線上查得試料溶液中的汞量,μg;m0——從工作曲線上查得空白試驗溶液中的汞量,μg;m——試料質量,g。
8 精密度
汞量的精密度見表1。
表1 精密度[w(Hg),10-6]
附 錄 A
(資料性附錄)
A.1 非色散原子熒光儀參考工作條件
如表A.1。
表A.1 非色散原子熒光儀參考工作條件
A.2 不同類型的原子熒光光譜儀有關情況
由于所用的激發光源及供電方式的差異,儀器的工作條件應隨著不同儀器的情況而定。
附 錄 B
(資料性附錄)
B.1 從實驗室間試驗結果得到的統計數據和其他數據
見表B.1。
本方法精密度協作試驗數據是由多個實驗室進行方法合作研究所提供的結果進行統計分析得到的。
表B.1中不需要將各濃度的數據全部列出,但至少列出3個或3個以上濃度所統計的參數。
B.1.1 列出了試驗結果可接受的實驗室個數(即除了經平均值及方差檢驗后,屬界外值而被舍棄的實驗室數據)。
B.1.2 列出了方法的相對誤差參數,計算公式為,公式中為多個實驗室測量平均值;x0為一級標準物質的標準值。
B.1.3 列出了方法的精密度參數,計算公式為,公式中Sr為重復性標準差;SR為再現性標準差。為了與GB/T20001.4所列參數的命名一致,本方法精密度表列稱謂為:“重復性變異系數”及“再現性變異系數”。
B.1.4 列出了方法的相對準確度參數。相對準確度是指測定值(平均值)占真值的百分比。
表B.1 Hg統計結果表
附加說明
本方法由中國地質調查局提出。
本方法由武漢綜合巖礦測試中心技術歸口。
本方法由武漢綜合巖礦測試中心負責起草。
本方法主要起草人:江寶林、葉家瑜。
本方法精密度協作試驗由武漢綜合巖礦測試中心葉家瑜、江寶林組織實施。