主题：【第七届原创】组合方法在矿物样品分析中的应用

二、四酸法
1.方法摘要：
准确称取0.2~0.25g样品于Teflon试管中，然后用硝酸、盐酸、高氯酸、氢氟酸分三个阶段进行消解。首先用硝酸和高氯酸进行预氧化，将砷转化成五价砷以减少挥发。然后加入氢氟酸，于115℃的电热炉上加热反应，该阶段因硅酸盐和硅铝酸盐的消解而不至造成氢氟酸迅速挥发。在将溶液在185℃下蒸发至近干，该温度下残留的氢氟酸可被完全去除，且大多数氟化物被分离出来，残液用盐酸稀释并定容，用ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱仪）对所得溶液进行分析。
2.试剂与设备
2.1试剂
盐酸
硝酸
氢氟酸
高氯酸（均为优级纯）
纯水（国标二级）

2.2 设备
天平


瓶顶移液器


特氟龙试管及试管架
电热炉（带温控）


自制混合器
耦合等离子体原子发射光谱仪
冷水机
自动进样器
3、样品消解：
3.1 准确称取0.2~0.25g（精确至0.001g）样品于Teflon试管中，并将试管置于试管架上；
3.2 用瓶顶移液器准确向每根试管中加入1.5mL的浓硝酸和1.0mL高氯酸,轻摇试管架使样品充分润湿，待其稳定约5分钟；
3.3 将试管放入已恒温至115±5℃的电热炉上，加热消解样品5分钟；
3.4 将试管取下并放在试管架上，冷却约5分钟；
3.5 用瓶顶移液器向每根试管中准确加入2mL的氢氟酸，再返回至115±5℃的电热炉上加热消解30分钟；
3.6 将试管转移至185±10℃的电热炉上继续消解2.5小时，此时溶液应蒸发至近干；
（注：如果溶液被完全蒸干，则此样品应重新称量并消解）
3.7 取下试管，待其冷却5分钟；
3.8 向每根试管中加入5mL50%盐酸,再将试管放回至185±5℃的电热炉上，加热15分钟；
3.9 取下试管并立即加入9.5 mL11%盐酸，此时溶液的体积应为12.5mL（具体以量筒确认后为准）；
3.10 用塑料薄膜将试管盖住，然后放在溶液混合器上并固定，反复摇晃3~5 分钟，使溶液充分混匀；
3.11 取下试管架，静置并作记录，待仪器分析。

4、仪器分析：
4.1 使用ICP-OES，附带自动进样器来进行样品溶液中元素的检测，
4.2 将仪器各相关参数设置好，然后点火并预热约20分钟直至稳定；
4.3 用校正标准溶液对仪器进行校准，绘制校准曲线，曲线相关系数应≥0.995；
4.4 输入样品的相关信息，如样品标识号、重量、溶液体积等；
4.5 将装有样品溶液的试管架放在自动进样器的相应位置，选择手动或自动进样方式，对样品溶液进行分析检测；

三、碱熔法
1.方法摘要：

制备好的样品（0.1g）添加偏硼酸锂/四硼酸锂混合熔剂后，混合，在1025℃马弗炉中熔融，产生的熔体冷却后，溶于100mL4%的硝酸/2%盐酸溶液。溶液通过ICP-AES分析，氧化物的浓度通过所测得元素浓度，计算所得。

2.试剂与设备

2.1试剂

盐酸（优级纯）

硝酸（优级纯）

四硼酸锂（分析纯）

偏硼酸锂（分析纯）

纯水（国标二级）

酸混合溶液（V/V ，4%硝酸，2%盐酸）

混合硼酸锂盐熔剂（12:22）：35.3%硼酸锂和64.7%偏硼酸锂

2.2 设备

天平（精确至0.001g）

石墨坩埚（18ml）

坩埚托盘

马弗炉

瓶顶移液器

带盖塑料瓶（125ml）

振荡器

计时器

3.样品消解：

3.1  将样品置于105~110℃烘箱中充分烘干（通常烘4小时左右）；

3.2  扫描样品包装袋上的条形码，然后称重约0.1g的样品放入玻璃试管；

3.3  用指定的勺子添加1.0g左右（0.9~1.2g）的12:22硼酸锂盐混合物到玻璃试管中，并充分将样品和熔剂混匀；

3.4  按顺序将每个样品混合物转移到石墨坩埚中，并轻轻敲击试管底部，确保所有的混合物转移到石墨坩埚；

3.5  将放有石墨坩埚的托盘放入已恒温在1025℃的马弗炉中熔融30分钟，取出冷却至室温；



3.6  准确移取100mL酸混合溶液到125mL塑料瓶中，同时用镊子从石墨坩埚中将熔珠转移至瓶中；

3.7  盖紧瓶盖并放置在振荡器上，震荡2小时直到熔珠完全溶解。如有未消解的悬浮颗粒物，需记录并重做；



3.8  转移15mL左右溶液到PP试管中，送仪器室待测。

连续11天分析数据

Fe含量数据：（%）

       

四酸法数据：

元素P含量（%）

     

元素S的含量（%）

       

碱熔法数据：

元素Si含量（%）



元素Al含量（%）



元素Ti含量（%）



元素Mg含量（%）



元素Mn含量（%）

结果与讨论：

1.从以上铁矿石分析数据和英国给的盲样数据标准值的对比，不难看出，组合方法的检出结果是可靠的，完全可以用于口岸商业检测。

2.以此类推，组合方法也适用于其他矿石样品，如锰矿石、铬铁矿等；

3.针对不同元素及其含量要综合考虑选用的分析方法，包括前处理和分析仪器；

4.不管是采用何种方法，安全永远是第一的，样品前处理都要求在通风橱进行；

5.样品处理过程中要防止污染和交叉污染。

实验室之间的比对数据：

结果稳定性很好，放置11天几乎没变化。

原文由 999youran(999youran) 发表:
结果稳定性很好，放置11天几乎没变化。

不是放置11天，是连续11天做的实验数据。

原文由 abcpgf(abcpgf) 发表:

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结果稳定性很好，放置11天几乎没变化。

不是放置11天，是连续11天做的实验数据。

那重读行也很好。操作比较熟练！

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结果稳定性很好，放置11天几乎没变化。

不是放置11天，是连续11天做的实验数据。

那重读行也很好。操作比较熟练！

应该说方法很成熟。

请问石墨坩埚在有氧气的情况下能用吗？