原子熒光火焰法與原子吸收石墨爐法測定

　　引言
　　目前，有關測定化探樣品中的微量金及礦石中的常量金文獻報道中都是對樣品先進行分離富集，再采用質量法、容量法、原子熒光法[1]及原子吸收光譜[2][3][4]等方法進行測定。當前在微量金的測試中，儀器分析占有主導地位，而每年進口的分析儀器花費了大量的外匯，國內的儀器比重較小。本文主要對使用了德國耶拿ZEEnit-700P原子吸收光譜儀石墨爐法與國產SK-2003雙道原子熒光光譜儀火焰法測定化探樣品的微量金及礦石中的常量金兩方法進行檢出限、精密度、分析速度以及直接耗材比對，以找出兩種儀器在測定微量金及常量金的優缺點。
　　
　　1 實驗部分
　　1.1儀器與試劑
　   SK-2003雙道原子熒光光譜儀(北京金索坤技術開發有限公司)，
　　高強度空心陰極燈(熒光專用Au 242.8nm北京曙光明有限公司)；
　　耶拿ZEEnit-700P原子吸收光譜儀(德國耶拿分析儀器股份公司)，
　　空心陰極燈(原子吸收專用Au 242.8nm日本日立公司)；
　　馬弗爐(KDF-S80日本)；
　   鹽酸、硝酸、硫脲(均為分析純)；
　　超純水器(ELGA UVF-MK2英國)18.2МΩ、熱源<0.005、TOC<ppb3；
　　標準溶液：ρ(Au)=200μg/mL(國家標準物質中心)；
　　標準參照物質：GSS-5(Au0.26g/t)
　　聚氨酯泡沫塑料：數塊長度2cm、寬度和厚度均為0.5cm、，用純水洗凈備用[3]。
　　
　　1.2實驗方法
　　
　　稱取10g試樣于50mL坩堝或瓷焙燒皿中，放置于馬弗爐中于750℃恒溫1小時。將自然冷卻試樣倒入250mL的三角燒瓶中，加入1:1王水40mL；在電熱板上加熱40min溶解到王水蒸發至20mL時，取下自然冷卻，加入純水至100mL，放入一塊泡沫塑料并振動30min；取出泡沫塑料并擠干液體，于盛有1%硫脲的25mL比色管中，沸水浴30min并分時擠壓泡沫塑料3次，取出泡沫塑料并將試液放置澄清備用。
　　原子吸收用標準溶液的配制，使用金標準溶液配制如下濃度的溶液0.0、10.0、20.0、30.0、40.0(ng/mL)，用1%的硫脲溶液定容到100mL。
　　原子熒光標準溶液的配制，用1%的硫脲溶液配制金標準溶液并定定容到100mL。
　　標準曲線1：0.0、5.0、10.0、25.0、50.0、100.0(ng/mL)。
　　標準曲線2:0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00(μg/mL)
　　
　　2儀器條件
　　2.1原子吸收光譜儀測試儀器條件：空心陰極燈電流5.0mA，狹縫0.8nm，積分模式峰面積，積分時間3.5s，氬氣流量600mL/min，光電倍增光負高壓278V。石墨爐的升溫程序見表1。
　　
　
      2.2原子熒光光譜儀測試儀器條件：光電倍增光負高壓標準1用340V標準2用260V、高強度空心陰極燈電流80mA、燃氣流量80mL/min、輔助氣流量400mL/min、空氣流量1600mL/min、積分時間5s。
　　
　　3對比實驗
　　3.1檢出限和精密度的對比
　　在2.1和2.2的儀器條件下，分別用原子吸收石墨爐法和火焰法原子熒光法檢測空白11次和15ng/mL的金標準溶液11次所測試的結果見表2

　　3.2線性范圍的對比
　　按1.2的條件下，分別用原子吸收石墨爐和火焰法原子熒光測試金標準溶液，數據見表3
　　
　　表3
　　　　
　　3.3測試速度的對比
　　按1.2的條件下，分別用原子吸收石墨爐和火焰法原子熒光測試金標準溶液和樣品，測試每個樣品所需的時間數據見表4
　　
　　
      3.4測試成本的對比
　　本文只對測試每個樣品進行了成本的對比，儀器成本折舊不在本次對比之內。(原子吸收石墨爐的儀器價格遠高于火焰法原子熒光)成本對比表見表5
　　
　　
      3.5實測標準樣品和化探樣品的數據對比
　 按照1.2的實驗方法實測了化探樣品和GGS-5Au標準樣品，鎳礦石樣品及化探樣品，所測試結果見表6

     4結論
　　
　　本文探討了原子吸收石墨爐法和火焰原子熒光光譜法，對化探樣品和礦石樣品中微量金的測試，采用相同的樣品相同的前處理，在同一個待測溶液中比對了兩種儀器測試微量金的檢出限，精密度，線性范圍，測試速度及測試成本，從實驗結論可知：
　　
　　1測試標準樣品和化探樣品的檢出限原子吸收石墨爐為0.197ng/ml，火焰法原子熒光光譜儀為0.176ng/ml，兩種儀器區別不大。
　　2精密度：原子吸收石墨爐RSD%=2.86，火焰法原子熒光光譜儀為RSD%=0.40。精密度火焰法原子熒光光譜法明顯好于原子吸收石墨爐法。
　　3測試速度：原子吸收石墨法測試每個樣品的時間為86秒，火焰法原子熒光光譜法測試每個樣品的時間為15秒，后者是前者的5倍之多。
　　4線性范圍：在比對試驗3.2中可以明顯的看出原子吸收石墨爐法在標準大于70ng/ml時，標準區線明顯變彎，相關系數R=0.9940652。而火焰法原子熒光光譜儀標準曲線1的相關系數為R=0.99999，標準曲線2的相光系數R=0.9997，從納克級到微克級都有較好的線性關系，能達到3個數量級。
　　5測試成本：在比對試驗3.4中可知，原子吸收石墨爐法測試每個樣品的測試成本為4.71元，原子熒光火焰法測定每個樣品的測試成本為0.49元，原子吸收石墨爐法測試成本是原子熒光火焰法的9.6倍。
　　總之從以上幾點的對比，原子熒光火焰法與原子吸收石墨爐法測試化探樣品和礦石樣品中的微量金具有明顯的優勢。