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摘 要：结合试验，介绍和分析火焰原子吸收分光光计（GGX-600型）在矿石元素测定中的利用，与其他分析仪器相比，该方法在测定矿石中的微量元素时具有不可比拟的优点，控制合适的[C1-]可确保Ag、Pb结果的准确程度；偏转火焰原子吸收的燃烧头可降低Zn的灵敏度，拓宽了该元素测定的线性范围。
关键词：火焰原子吸收法；矿石测定；金属元素
原子吸收法是一种新型的仪器分析方法，在地质、冶金、化工、生物医药等领域有着广泛的应用。原子吸收法主要是采用原子吸收分光光度计，与其他分析仪器相比，其有着诸多的突出优势，如极高的精密度和准确度、光谱宽带、抗干扰能力强等，尤其适合多常量元素的矿石分析测定。
一、实验内容
（一）仪器和主要试剂
所需仪器为科创海光GGX-600型原子吸收光谱仪以及Ag、Cu、Pb、Zn高强度空心阴极灯；盐酸、硝酸、硫脲、氯化铵（均为分析纯）Ag、cu、Pb、Zn标准储备溶液均为1000ug/ml，根据需要逐级稀释。
（二）样品分析方法
在100ml的烧杯中放入0.2～0.5g（精确至0.0001g）试样，倒入少量水湿润，同时加入15ml的浓盐酸，轻轻摇晃使杯底样品摇至均匀，然后盖上表面皿。为达到除硫的目的，需对烧杯进行低温加热10～15分钟，再加入3-4ml的浓硝酸，保持溶液微沸约3O分钟，取下稍冷，用2%NH C1转移入100ml容量瓶中，定容，混匀。待溶液澄清后，根据工作曲线测定样品的相应元素。
对于高含量银的分析方法同上，稍有区别的一点是在溶液转移前加入约0.1g硫脲，以破坏溶液中残余的少量[NO2-]，然后用1%硫脲溶液转移入100ml容量瓶中。
混合工作曲线：取1mg/mL的Ag、Cu、Pb、Zn国家标准溶液，用5%HC1溶液逐级稀释配制成Ag50μg/mL，Cu和Pb分别250μg/mL、Zn100μg/mL的标准工作液，移取若干Ag，cu、Ph、Zn工作液配制成含Ag 0、0.1、0.2、0.5、1、2μg/mL；Cu、Pb 0、0.5、1、2、4、6μg/mL，Pb 0、1、2、4、8、10μg/mL；Zn 0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0μg/ml的混合标准工作溶液，介质均为5%HC1和2%氯化铵；高含量银的测定，银标液的介质为1%硫脲。
二、条件与讨论
在原子吸收分光光度分析中，该方法的高精密度、准确度及较强抗干扰能力等，很大程度上取决于方法的前期处理以及所所选用的仪器与测量条件。因此原子吸收法对测量条件及样品的熔解的选择是十分重要的。
（一）HCI介质与HCI+NH C1介质、硫脲介质的选择
在矿石微量元素测定中，对于测定不同元素，其所选用的介质也会有所不同。如Cu、Pb、Zn的测定，主要选择盐酸介质、硝酸介质和王水介质；Ag的测定，主要选用盐酸介质、硝酸介质、王水介质、氨性介质以及硫脲介质等；王水溶矿的测定，多采用王水介质或盐酸介质。
通过试验发现：当测定100%含量的Pb和超过500× 10-10的Ag时，为保证测量结果的准确性，其溶液酸度必须在10%以上。究其原因是溶样过程中酸蒸发速度快，若酸度偏低，则会导致样品干涸，使大量待测元素生成沉淀，如Ag+、Pb2+生成沉淀：
Ag++C1-=AgC1↓ Pb2++2C1-=PbCl2↓
为了杜绝上述情况的发生，在测定[Ag+]试验中主要采用硫脲介质，通过试验发现：只要合理控制硫脲浓度，可以准确测定百分含量的Ag；与之相比盐酸介质对于高含量样品的测定，需要通过增加盐酸浓度才能使样品中的Ag完全转化为[AgCl-2]，有的样品所需用到的盐酸浓度高达40%。因此为满足样品测定所需的足够[Cl-]，同时防止高酸对仪器设备造成腐蚀、污染，待测溶液往往使用5%盐酸和2%的NH4Cl定容；对于超过500×10-6的含Ag样品，则采用1%硫脲定容。
酸性介质中，硫脲可与Ag+、Cu2+、Fe3+、Au3+、As5+、sb5+形成无色配合物。根据软硬酸碱理论，Ag（NH2CSNH2）2+、Au（NH2CSNH2）2+比AuC14-、AgCl2-更为稳定。试验表明，10ml 5%硫脲可络合7mg以下的银（以称样0.200g计算，此硫脲量可以测定样品中最高达35.000μg/g的银量）。之所以存在这一差别，其原因在于二者稳定常数的明显差异：KAgcl2-稳=5.3，KAg（NH2CSNH2）2+稳=13.1。但值得注意的是硫脲用量需把握好“度”，硫脲用量过高，测定时燃烧器易产生狭缝堵塞现象，因此对于高含量银样品可选择0.5～1%硫脲介质。
（二）硝酸对溶液稳定性的影响
王水介质具有强氧化性，在其反应过程中会产生大量NO2，并参与反应过程中传递电子作用。当结束溶样后，溶液中残留的少量[NO2-]会直接影响硫脲介质的稳定性。因此为保持待测溶液较长时间的稳定性，建议在溶液中加入2～3粒尿素，破坏溶液中所残留的[NO2-]之后再用硫脲定容。
（NH2）2CO+2HNO2=2N2↑+CO2↑+3H2O
（三）燃烧器角度的旋转
与Ag、Cu、Pb等元素相比，待测元素Zn具有更高的灵敏度，当其吸光度达到0.3Abs以上时，Zn的工作曲线会发生明显弯曲。在对矿石元素测定过程中，为扩大仪器测量范围，就必须降低仪器的灵敏度。而要降低灵敏度，常用的方法主要有三种：即旋转燃烧器角度、选择贫燃焰、选择次灵敏线。经大量试验证明：选择偏转燃烧头以曲线最高点8.0ug/ml的吸光值控制在0.3Abs固定，可保证测量的连续性。
（四）结果精密度、准确度及结果回收率
称取标准物质GBW07163（GSO-2）0.2000g、0.2000g、0.1000g、1.000g分别放入4个1OOml小烧杯中，根据表1中待测元素的含量，依次向4个小烧杯中加入相应量的Cu、Pb、Zn、Ag，根据2.3对其进行处理并依次进行4种元素的测定，结果合并入表。计算结果显示，各元素的回收率介于99.0～103.1。
对国标样品GBW07162、GBWO17169按分析步骤进行12次平行分析，以此来检验分析方法的准确度和精密度，结果见表2。
结合表1、表2中的数据，GBW07163的加标回收率和GBW07162、GBW017169标准物质的测定平均值及给定值的差值，在一倍标准偏差范围以内，可以认为测定平均值与给定值在95%置信水平是一致的。
由此可确定，原子吸收法测定矿石多金属元素是切实可行，分析结果准确可靠。
三、结语
通过对2000余件矿石样品的测定实践，证明了火焰原子吸收法的可靠性和实用性，在保证测量的精密度和准确度基础上，扩大了银、铅、锌的线性范围；减少了样品的稀释倍数和稀释次数，大大缩短了样品分析测试周期；同时还避免了高含量银、铅，因盐酸浓度偏低造成溶样过程干涸、样品分析结果偏低等情况发生的可能。
关键词：火焰原子吸收法；矿石测定；金属元素
原子吸收法是一种新型的仪器分析方法，在地质、冶金、化工、生物医药等领域有着广泛的应用。原子吸收法主要是采用原子吸收分光光度计，与其他分析仪器相比，其有着诸多的突出优势，如极高的精密度和准确度、光谱宽带、抗干扰能力强等，尤其适合多常量元素的矿石分析测定。
一、实验内容
（一）仪器和主要试剂
所需仪器为科创海光GGX-600型原子吸收光谱仪以及Ag、Cu、Pb、Zn高强度空心阴极灯；盐酸、硝酸、硫脲、氯化铵（均为分析纯）Ag、cu、Pb、Zn标准储备溶液均为1000ug/ml，根据需要逐级稀释。
（二）样品分析方法
在100ml的烧杯中放入0.2～0.5g（精确至0.0001g）试样，倒入少量水湿润，同时加入15ml的浓盐酸，轻轻摇晃使杯底样品摇至均匀，然后盖上表面皿。为达到除硫的目的，需对烧杯进行低温加热10～15分钟，再加入3-4ml的浓硝酸，保持溶液微沸约3O分钟，取下稍冷，用2%NH C1转移入100ml容量瓶中，定容，混匀。待溶液澄清后，根据工作曲线测定样品的相应元素。
对于高含量银的分析方法同上，稍有区别的一点是在溶液转移前加入约0.1g硫脲，以破坏溶液中残余的少量[NO2-]，然后用1%硫脲溶液转移入100ml容量瓶中。
混合工作曲线：取1mg/mL的Ag、Cu、Pb、Zn国家标准溶液，用5%HC1溶液逐级稀释配制成Ag50μg/mL，Cu和Pb分别250μg/mL、Zn100μg/mL的标准工作液，移取若干Ag，cu、Ph、Zn工作液配制成含Ag 0、0.1、0.2、0.5、1、2μg/mL；Cu、Pb 0、0.5、1、2、4、6μg/mL，Pb 0、1、2、4、8、10μg/mL；Zn 0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0μg/ml的混合标准工作溶液，介质均为5%HC1和2%氯化铵；高含量银的测定，银标液的介质为1%硫脲。
二、条件与讨论
在原子吸收分光光度分析中，该方法的高精密度、准确度及较强抗干扰能力等，很大程度上取决于方法的前期处理以及所所选用的仪器与测量条件。因此原子吸收法对测量条件及样品的熔解的选择是十分重要的。
（一）HCI介质与HCI+NH C1介质、硫脲介质的选择
在矿石微量元素测定中，对于测定不同元素，其所选用的介质也会有所不同。如Cu、Pb、Zn的测定，主要选择盐酸介质、硝酸介质和王水介质；Ag的测定，主要选用盐酸介质、硝酸介质、王水介质、氨性介质以及硫脲介质等；王水溶矿的测定，多采用王水介质或盐酸介质。
通过试验发现：当测定100%含量的Pb和超过500× 10-10的Ag时，为保证测量结果的准确性，其溶液酸度必须在10%以上。究其原因是溶样过程中酸蒸发速度快，若酸度偏低，则会导致样品干涸，使大量待测元素生成沉淀，如Ag+、Pb2+生成沉淀：
Ag++C1-=AgC1↓ Pb2++2C1-=PbCl2↓
为了杜绝上述情况的发生，在测定[Ag+]试验中主要采用硫脲介质，通过试验发现：只要合理控制硫脲浓度，可以准确测定百分含量的Ag；与之相比盐酸介质对于高含量样品的测定，需要通过增加盐酸浓度才能使样品中的Ag完全转化为[AgCl-2]，有的样品所需用到的盐酸浓度高达40%。因此为满足样品测定所需的足够[Cl-]，同时防止高酸对仪器设备造成腐蚀、污染，待测溶液往往使用5%盐酸和2%的NH4Cl定容；对于超过500×10-6的含Ag样品，则采用1%硫脲定容。
酸性介质中，硫脲可与Ag+、Cu2+、Fe3+、Au3+、As5+、sb5+形成无色配合物。根据软硬酸碱理论，Ag（NH2CSNH2）2+、Au（NH2CSNH2）2+比AuC14-、AgCl2-更为稳定。试验表明，10ml 5%硫脲可络合7mg以下的银（以称样0.200g计算，此硫脲量可以测定样品中最高达35.000μg/g的银量）。之所以存在这一差别，其原因在于二者稳定常数的明显差异：KAgcl2-稳=5.3，KAg（NH2CSNH2）2+稳=13.1。但值得注意的是硫脲用量需把握好“度”，硫脲用量过高，测定时燃烧器易产生狭缝堵塞现象，因此对于高含量银样品可选择0.5～1%硫脲介质。
（二）硝酸对溶液稳定性的影响
王水介质具有强氧化性，在其反应过程中会产生大量NO2，并参与反应过程中传递电子作用。当结束溶样后，溶液中残留的少量[NO2-]会直接影响硫脲介质的稳定性。因此为保持待测溶液较长时间的稳定性，建议在溶液中加入2～3粒尿素，破坏溶液中所残留的[NO2-]之后再用硫脲定容。
（NH2）2CO+2HNO2=2N2↑+CO2↑+3H2O
（三）燃烧器角度的旋转
与Ag、Cu、Pb等元素相比，待测元素Zn具有更高的灵敏度，当其吸光度达到0.3Abs以上时，Zn的工作曲线会发生明显弯曲。在对矿石元素测定过程中，为扩大仪器测量范围，就必须降低仪器的灵敏度。而要降低灵敏度，常用的方法主要有三种：即旋转燃烧器角度、选择贫燃焰、选择次灵敏线。经大量试验证明：选择偏转燃烧头以曲线最高点8.0ug/ml的吸光值控制在0.3Abs固定，可保证测量的连续性。
（四）结果精密度、准确度及结果回收率
称取标准物质GBW07163（GSO-2）0.2000g、0.2000g、0.1000g、1.000g分别放入4个1OOml小烧杯中，根据表1中待测元素的含量，依次向4个小烧杯中加入相应量的Cu、Pb、Zn、Ag，根据2.3对其进行处理并依次进行4种元素的测定，结果合并入表。计算结果显示，各元素的回收率介于99.0～103.1。
对国标样品GBW07162、GBWO17169按分析步骤进行12次平行分析，以此来检验分析方法的准确度和精密度，结果见表2。
结合表1、表2中的数据，GBW07163的加标回收率和GBW07162、GBW017169标准物质的测定平均值及给定值的差值，在一倍标准偏差范围以内，可以认为测定平均值与给定值在95%置信水平是一致的。
由此可确定，原子吸收法测定矿石多金属元素是切实可行，分析结果准确可靠。
三、结语
通过对2000余件矿石样品的测定实践，证明了火焰原子吸收法的可靠性和实用性，在保证测量的精密度和准确度基础上，扩大了银、铅、锌的线性范围；减少了样品的稀释倍数和稀释次数，大大缩短了样品分析测试周期；同时还避免了高含量银、铅，因盐酸浓度偏低造成溶样过程干涸、样品分析结果偏低等情况发生的可能。