2022-01-10
長(zhǎng)期以來,人們對(duì)金的分析測(cè)定方法進(jìn)行了大量的研究,有關(guān)測(cè)定金的文獻(xiàn)報(bào)道很多。但是,由于金在礦石中的含量較低,直接測(cè)定有一定的困難,所以一般先分離富集后,采用質(zhì)量法、容量法、原子吸收法、原子發(fā)射法、比色法等進(jìn)行測(cè)定。目前,在金的測(cè)試中,儀器檢測(cè)已占主要地位,原子吸收法和原子發(fā)射法已得到普遍應(yīng)用。<
金的測(cè)試方法及其仍需改進(jìn)的地方
70年代末,為了滿足國(guó)家地質(zhì)普查找礦大量測(cè)試砷、銻、鉍、汞元素的需求,具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分析儀器氫化法原子熒光光譜儀應(yīng)運(yùn)而生。憑借著其靈敏度高,穩(wěn)定性好,性價(jià)比高的特點(diǎn),除了在地質(zhì)行業(yè)逐漸普及到環(huán)保、食品等其他領(lǐng)域。但是氫化法原子熒光由于可有效發(fā)生氫化法反應(yīng)的元素種類有限,局限了原子熒光的應(yīng)用。如何拓展氫化法原子熒光的檢測(cè)元素,尤其是對(duì)于地質(zhì)行業(yè)普查找礦貴金屬元素金的測(cè)試就成為了自90年代以來北京金索坤研發(fā)團(tuán)隊(duì)的重點(diǎn)課題。
火焰法原子熒光光譜儀就是在這一背景下而產(chǎn)生的。火焰法原子熒光光譜儀,突破了氫化物發(fā)生法原子熒光光譜儀原理上的限制,液態(tài)樣品經(jīng)高效霧化器霧化后形成氣溶膠,氣溶膠在預(yù)混合霧化室中與燃?xì)獬浞只旌暇鶆?,再通過燃燒的熱量使進(jìn)入火焰的試樣蒸發(fā)、熔融、分解成基態(tài)原子,基態(tài)原子被高性能空心陰極燈激發(fā)至高能態(tài),處于高能態(tài)的原子不穩(wěn)定,在去激發(fā)的過程中以光輻射的形式發(fā)射出原子熒光。原子熒光的強(qiáng)度與被測(cè)元素在樣品中的含量成正比,從而測(cè)定樣品中金的含量。通過改變反應(yīng)發(fā)生法式,成功的拓展了原子熒光光譜儀可測(cè)試元素,新增加了金、銀、銅、鈷、鎳、鉻等元素的測(cè)試?;鹧娣ㄔ訜晒夤庾V儀:利用高效玻璃噴霧器將樣品溶液噴入雙層多頭石英原子化器中,在液化石油氣- 空氣火焰中進(jìn)行原子化; 用高強(qiáng)度空芯陰極燈光源激發(fā)已被原子化的基態(tài)金原子到激發(fā)態(tài),激發(fā)態(tài)的金原子回到基態(tài)時(shí)發(fā)射出原子熒光,其熒光強(qiáng)度與樣品溶液中金的質(zhì)量濃度成正比。
1.靈敏度高
應(yīng)用原子熒光法測(cè)金的檢出限低可達(dá)到小于0.05ng/mL,優(yōu)于火焰原子吸收及石墨爐原子吸收測(cè)金的檢出限。
2.線性范圍寬(三個(gè)數(shù)量級(jí))
對(duì)于高含量的金精礦以及低含量的尾礦,均可限定在其測(cè)試范圍內(nèi).火焰原子吸收的線性范圍為通常小于兩個(gè)數(shù)量級(jí),對(duì)于高含量的金精礦,必須稀釋后再進(jìn)行測(cè)試。
3.干擾元素少
采用專用高強(qiáng)度空心陰極燈,只激發(fā)待測(cè)元素,共存離子不會(huì)產(chǎn)生干擾。
4.測(cè)試費(fèi)用低
原子熒光使用液化石油氣,火焰原子吸收使用乙炔氣,乙炔氣的成本較液化石油氣略高,但通常原子熒光使用液化石油氣的流量為60mL/min ~80mL/min,而火焰原子吸收使用乙炔氣的流量約為900mL/min。石墨爐的石墨管也是價(jià)格較高的耗材之一。
火焰原子熒光光譜儀可用于黃金礦山中原礦及尾礦、載金炭及解析炭、解析貴、貧液以及氰化浸金液中金的測(cè)定。對(duì)于已經(jīng)進(jìn)行過前處理的礦石、載金炭及浸出貴、貧液的待測(cè)液,可以不經(jīng)處理,直接進(jìn)行測(cè)試,達(dá)到了快速、準(zhǔn)確的目的。同時(shí)火焰原子熒光光譜儀適合地質(zhì)找礦和黃金礦山生產(chǎn)管理中的監(jiān)控。特別是SK-880火焰法原子熒光光譜儀的推出,滿足地質(zhì)冶金行業(yè)對(duì)于小于0.1ppb微量金的測(cè)試需求。2016年12月27日,由中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)組織召開了北京金索坤新品SK-880火焰法原子熒光光譜儀鑒定會(huì)。產(chǎn)品鑒定組專家一致認(rèn)為:該產(chǎn)品達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平國(guó)內(nèi)未見技術(shù)特征相同的國(guó)內(nèi)公開文獻(xiàn)報(bào)道,具有首創(chuàng)性。
同時(shí)該產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)及性能均在華北有色地質(zhì)勘查局燕郊中心實(shí)驗(yàn)室得到了驗(yàn)證。分別對(duì)SK-880原子熒光光譜儀的檢出限、精密度和線性范圍進(jìn)行了檢測(cè)。具體測(cè)試結(jié)果列于表1,表2中。
表1 檢出限和精密度的檢測(cè)
空白溶液 |
20 ng/mL Au標(biāo)準(zhǔn)溶液 |
266.0 |
2177.9 |
266.9 |
2175.5 |
265.4 |
2179.2 |
266.1 |
2178.3 |
266.8 |
2181.9 |
266.7 |
2178.2 |
266.1 |
2181.5 |
265.5 |
|
266.2 |
|
265.7 |
|
265.4 |
|
S0 = 0.55 |
|
DL = 0.0172 |
RSD = 0.10% |
由表1中數(shù)據(jù)可知,SK-880原子熒光光譜儀的檢出限DL≤0.05ng/mL,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤0.3%。另外對(duì)濃度為1.0 ng/mL的金標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)試,其測(cè)得的濃度值標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0107,具體測(cè)試結(jié)果列于表2。
表2 1.0 ng/mL的金標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)試結(jié)果
Au濃度(ng/mL) |
測(cè)試次數(shù) |
測(cè)得的溶液中Au的濃度(ng/mL) |
1.0 |
20 |
1.01,0.99,0.99,0.99,0.99,0.98,0.98,0.99,0.98,0.96,0.98,0.98,0.98,0.98,0.99,1.00,1.00,1.00,0.99,0.99 |
表3 線性范圍的測(cè)定
標(biāo)準(zhǔn)系列1濃度 (ng/mL) |
熒光強(qiáng)度 |
標(biāo)準(zhǔn)系列2濃度 (µg/mL) |
熒光強(qiáng)度 |
0 |
272.9 |
0 |
13.2 |
0.5 |
310.4 |
0.02 |
68.1 |
1.0 |
346.8 |
0.1 |
258.1 |
2.0 |
425.7 |
0.3 |
719.7 |
5.0 |
648.8 |
0.5 |
1178.1 |
10.0 |
1046.3 |
0.7 |
1639.9 |
20.0 |
1858.4 |
1.0 |
2279.9 |
y = 79.2064 x + 265.6932 R² = 0.9998 |
y = 2274.4241x + 28.287 R² = 0.9997 |
由表3中數(shù)據(jù)可知,金標(biāo)液濃度在1.0 ng/mL到 1.0 µg/mL范圍內(nèi),SK-880原子熒光光譜儀測(cè)得的熒光強(qiáng)度值與濃度值成線性關(guān)系。