硅酸盐岩石-金铂钯铱钌铑的测定

  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