主题:硅酸盐岩石-金铂钯铱钌铑的测定

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renzhihai
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1  范围
本方法适用于硅酸盐岩石类型样品中Au、Pt、Pd、Ir、Ru、Rh的测定;测试下限为:Rh、Ir、Au 1ng/g,Ru、Pt、Pd 2ng/g。
2  原理
用ICP作为离子源,借助ICP-MS仪器分辨率高,干扰少,检出限低的特点,采用硼氢化钠还原,锰作捕集剂共沉淀分离富集六个贵金属元素,取得很好的检测限。并详细研究了硼氢化钠还原共沉淀的条件,不同温度,陈化时间对回收率的影响,找出最佳的测定条件。
3  试剂和材料
3.1  2g/L锰溶液:将0.55g Mn3O4溶解于20mL 6mol/L的HCl中,稀释至200mL。
3.2  100g/L磺基水杨酸水溶液。
3.3  1g/L聚环氧乙烷水溶液。
3.4  50g/L NaBH4水溶液(现用现配)。
4  仪器
等离子体质谱仪,主要操作条件列下表:

项  目  参  数    项  目  参  数
射频发生器    质谱仪及测量条件
功率                  1250W    采样锥孔径(Ni)            1.0mm
反射功率                <5W    截取锥孔径(Ni)            0.7mm
冷却气(Ar)            15L/min    采样深度                  10mm
辅助气(Ar)            0.5L/min    扫描范围              98~103amu
载气(Ar)              0.75L/min    跳过区域            117~183amu
样品提升量          1.7mL/min                         119~200amu
    MCA通道数                2048
    扫描时间                  250ms
    扫描次数                  10次

5  试样的制备
将样品粉碎至粒度74mm,在烘箱内105℃烘2h,待用。
6  操作步骤
6.1  试样溶液的制备  称取2.0g(精确至0.0001g)试样置于已加7g Na2O2的30mL石墨坩埚中,混匀,再盖上3g Na2O2,在700℃~750℃的高温炉内熔融。冷却后放入250mL烧杯中,用80mL水提取,并煮沸3min赶去H2O2,冷却后加入30mL 12mol/L HCl,置于水浴中蒸干使硅酸脱水,加入15mL 12mol/L HCl搅匀,放置过夜。次日将烧杯放入70℃~90℃水浴中加热30min,加入10mL 1g/L聚环氧乙烷溶液,搅拌3min,冷却至室温。用中速滤纸过滤,滤液用400mL烧杯承接,沉淀用0.6mol/L HCl洗3次~4次,再用温水洗15次以上,体积控制在150mL。加入1mL 2g/L Mn溶液,用10mol/L NaOH中和至微酸性,加入3mL 100g/L的磺基水杨酸水溶液。用1.25mol/L NaOH和0.6mol/L HCl调至pH为1.5。加入10mL 50g/L NaBH4水溶液,待反应缓和后,轻轻搅拌黑色沉淀物,并放在低电热板上煮沸15min,转至80℃~90℃的水浴中陈化2h。冷却后用慢速滤纸过滤,用温水洗烧杯和沉淀数次,弃去滤液,将沉淀放回原烧杯中,加入10mL新配的王水(1+1)煮沸5min,转至水浴溶解1h,冷却后用中速滤纸过滤,用100mL烧杯承接滤液,水洗沉淀10次~15次。滤液放入水浴蒸发至1mL~2mL,转入25mL比色管中,加入0.25mL 10mg/L Re、Tb内标溶液,水稀至刻度,摇匀待测。
6.2  标准溶液的配制  首先用光谱纯金属或化合物配制成1g/L的单个元素标准贮备液,再逐级稀释成100mg/L的混合标准溶液。加入Re、Tb内标溶液,使Re和Tb值均为100mg/L的王水(5+95)介质。
6.3  分析元素质量数  Ru 101,Rh 103,Pd 105,Ir 193,Pt 195,Au 197。
7  精密度
取一个试样平行测定10次,其RSD%为Ru 18%,Rh 24%,Pd 10%,Ir 21%,Au 11%,Pt 7%。
8  几点补充说明
对两组共存元素的分离作了试验。
8.1  第一组共存元素加入量为:Mg 0.5g,Fe 0.1g,Cr 20mg,Al 10mg,Ca,Cu,Co,Ni各5mg,Nb,Ta,Zr,Hf和15个REE各10mg,经NaBH4还原和磺基水杨酸络合后,已很少影响。Co,Cu,Ni存在不影响测定,回收率见下表。

待测元素    Ru    Rh    Pd    Ir    Pt    Au
回收率(%)    100    98    97    93    97    98

8.2  第二组共存元素加入量为:As,Sb,Bi,Hg,Sn,Pb,Se,Te各10mg,这些元素均形成易挥发的氢化物,对测定未发现有影响,回收率见下表。

待测元素    Ru    Rh    Pd    Ir    Pt    Au
回收率(%)    101    103    96    94    95    97
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jiqimao
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  请问磺基水杨酸水溶液是用来络合Fe 吗?

  测定下线有点高,达到1ng/g,现在对低含量地质样品要求测定限到0.01 以下(已有文献报道),例如玄武岩,辉长岩等(主要IPGE低,有时<0.1ng/g),超基性岩IPGE(Os,Ir,Ru)高,比较好作一些 。

  依照本人经验,用Te共沉淀时最后溶液中Cu,Ni,Zr 浓度较高,严重干扰低含量样品中Rh(ArCu)和105Pd,及106Pd (ZrO)测定。不知用Mn共沉淀时有无此现象。

handc
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原文由 jiqimao 发表:

  请问磺基水杨酸水溶液是用来络合Fe 吗?

  测定下线有点高,达到1ng/g,现在对低含量地质样品要求测定限到0.01 以下(已有文献报道),例如玄武岩,辉长岩等(主要IPGE低,有时<0.1ng/g),超基性岩IPGE(Os,Ir,Ru)高,比较好作一些 。

  依照本人经验,用Te共沉淀时最后溶液中Cu,Ni,Zr 浓度较高,严重干扰低含量样品中Rh(ArCu)和105Pd,及106Pd (ZrO)测定。不知用Mn共沉淀时有无此现象。



Cu,Ni,Zr高可以用p507树脂除去。不影响测试。
jiqimao
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听说,P507 对Zr,Hf 特别有效,没听说对Cu,Ni 也行。
handc
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fengqiyue
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