区域地球化学调查样品分析方法 第12 部分化学处理-发射光谱法 金含量的测定DB34／T 2127.12-2014.pdf

ICS 07.060 A 44 DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 2127.122014 区域地球化学调查样品分析方法 第12部分:化学处理-发射光谱法 金含量的测定 Analysis methods of regional geochemical survey samples Part 12:Determination of Gold content by Chemical treatment-AES 文稿版次选择 2014-06-24 发布 2014-07-24 实施安徽省质量技术监督局 发 布 DB34/T 2127.122014 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。区域地球化学调查样品分析方法系列标准由 12 部分组成。分别为：第1部分：总则；第2部分：X射线荧光光谱法多元素含量的测定；第3部分：电感耦合等离子体光谱法多元素含量的测定；第4部分：等离子体质谱法多元素含量的测定；第5部分：泡塑吸附-等离子体质谱法金含量的测定；第6部分：泡塑吸附-石墨炉原子吸收光谱法金含量的测定；第7部分：原子荧光光谱法砷、锑、铋、汞含量的测定；第8部分：火焰原子吸收法多元素含量的测定；第9部分：催化极谱法钨、钼含量的测定；第10部分：离子选择电极法氟含量的测定；第11部分：发射光谱法银、硼、锡、铅含量的测定；第12部分：化学处理-发射光谱法金含量的测定。本部分为第 12 部分。本部分涉及的规范性引用文件和术语见第 1 部分。本标准由安徽省国土资源厅提出并归口。本标准由安徽省地勘局313地质队负责起草。本标准主要起草人：宋如晟、涂建球、钟鸣、李强、刘瑱。DB34/T 2127.122014 1 区域地球化学调查样品分析方法 第 12部分:化学处理-发射光谱法金含量的测定 警告适用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。1 范围 本标准规定了区域地球化学调查样品化学处理发射光谱法金含量的测定方法。本标准适用于区域地球化学调查样品土壤、水系沉积物中金含量的测定。本分析方法检出限：金 0.4 g/kg,测定范围：金 0.4300 g/kg。2 原理 试料用王水溶解，10的王水介质中活性炭动态吸附，吸附后的活性炭在平面光栅摄谱仪上采用交流电弧摄谱后，在测微光度计上测定分析线对主灵敏线 Au267.5950 nm/Pd306.5306 nm 或次灵敏线Au274.8260 nm/Pd306.5306 nm 的相对黑度，根据相对黑度的强弱，在校准曲线求得相应的金量并计算试料中的金量。3 试剂和材料 3.1 氧化锌，ZnO 光谱纯 3.2 盐酸，HCl，分析纯 3.3 硝酸，HNO3，分析纯 3.4 氟化氢铵，NH4HF2，分析纯 3.5 硫代硫酸钠，Na2S2O35H2O,分析纯 3.6 无水亚硫酸钠,Na2SO3 分析纯 3.7 醋酸，C2H4O2,分析纯，(C2H4O2)=28 3.8 硼酸,H3BO3,分析纯 3.9 十二水合硫酸铝钾，KAl(SO4)212H2O 分析纯 3.10 米吐尔,C14H2006N2S 分析纯 3.11 对苯二酚,C6H6O2,分析纯 3.12 无水碳酸钠,Na2CO3,分析纯 DB34/T 2127.122014 2 3.13 溴化钾,KBr,分析纯 3.14 乙醇,C2H6O,分析纯 3.15 氟化氢铵溶液(NH4HF2)=50g/L 取 50.0 g 氟化氢铵(NH4HF2)（3.4）溶于水后，用水稀释至 1000 mL 3.16 盐酸溶液（5+95)取 5 mL 盐酸（3.2）加入 95 mL 水中混合摇匀。3.17 王水 75 mL 盐酸(3.2)与 25 mL 硝酸(3.3)混合，摇匀。用时配制。3.18 王水（1+1)分取 100 mL 王水(3.17)，加入 100 mL 水，摇匀。用时配制。3.19 20王水溶液(王水）=20，取 200 mL 王水(3.17)与 800 mL 水混合。3.20 5王水洗涤溶液(王水）=5，取 50 mL 王水(3.17)与 950 mL 水混合。3.21 钯标准溶液(Pd)=1.0 mg/mL 称取 0.1000 g 钯粉(3.31)，置于 100 mL 烧杯中，加人 40 mL 王水（1+1)(3.18)，加热溶解完全，移入 100 mL 容量瓶中，补加 20 mL 王水（1+1)(3.18)用水稀释至刻度，摇匀。3.22 钯内标溶液(Pd)=160g/mL 移取 16.00 mL 钯标准溶液(3.21)，置于 100 mL 容量瓶中，加入 3.0 g 氧化锌(3.1)及 50 mL王水（1+1)(3.18)，溶解后用水稀释至刻度，摇匀，供配制金校准曲线的内标元素。3.23 钯内标溶液II(Pd)=1.6g/mL 移取 10 mL 钯内标溶液 I(3.22)，置于 l000 mL 容量瓶中，加入 3 g 氧化锌（3.1)及 500 mL王水（1+1)(3.18)，溶解后用水稀释至刻度，摇匀。供配制金测试样品内标元素。3.24 金标准溶液 A(Au)=100g/mL 称取 0.1000 g 光谱纯金丝(3.32)，置于 250 mL 烧杯中，加入 30 mL 王水（1+1)(3.18)，盖上表面皿，于电热板上低温加热溶解完全，取下冷却，加入 180 mL 王水（1+1)(3.18)，移入 1000 mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。3.25 金标准溶液B(Au)=10g/mL 移取金标准溶液 A（3.24）10.00 mL，置于 100 mL 容量瓶中，加入 20 mL 王水（1+1)(3.18)，用水稀释至刻度，摇匀。3.26 金标准工作溶液 C(Au)=1.0g/mL DB34/T 2127.122014 3 移取 10.00 mL 金标准溶液 B（3.25）(Au)=10g/mL，置于 100 mL 容量瓶中，加入 20 mL王水（1+1)(3.18)，用水稀释 至刻度，摇匀。3.27 金标准工作溶液D(Au)=0.1g/mL 移取 10.00 mL 金标准溶液C（3.26）(Au)=1.0g/mL，置于 100 mL 容量瓶中，加入 20 mL王水（1+1)(3.18)，用水稀释至刻度，摇匀。3.28 显影液 A 液:称取 10 g 米吐尔(3.10)、60 g 无水亚硫酸钠(3.6)、50 g 对苯二酚(3.11)溶于 5000 mL水中，摇匀，储存于棕色玻璃瓶中，在暗房内保存。B 液:称取 160 g 无水碳酸钠(3.12)、60 g 溴化钾（3.13)溶于 4000 mL 水中，摇匀，贮存于棕色玻璃瓶中，在暗房内保存。3.29 定影液 称取 960 g 硫代硫酸钠(3.5)、60 g 无水亚硫酸钠（3.6)、192 mL 醋酸(3.7)、30 g 硼酸(3.8)和 60 g 十二水合硫酸铝钾(3.9)溶于 4000 mL 水中，摇匀，贮存于棕色玻璃瓶中，在暗房内保存。3.30 石墨粉，C，光谱纯 3.31 钯粉，Pd，光谱纯。3.32 金丝，Au，光谱纯。3.33 活性炭，C，光谱纯 活性炭的处理：取市售一包（约 3.0 kg）粉状活性炭(3.33)置于 25 L 塑料桶中，加入 10 L 氟化氢铵溶液(3.15)的浸泡一周，并不时搅动，倾泻弃去溶液，重复浸泡一次。用水以倾泻法洗涤三次，用 10 L 王水（3.17）浸泡两天以上，用大号布氏漏斗过滤，用蒸馏水洗涤至中性，于 80烘箱中烘干备用。注：如急用活性炭，可取 500 g 活性炭，过程一致，用电动搅拌器不停搅拌，缩短浸泡时间。活性炭的灰分测定：称取 2 g 净化后的活性炭于 50 mL 已恒重的瓷坩埚中，置于高温炉中，将炉门微开，从低温升到 300，待烟冒尽后再升温到 650700，保持 20 min，灰化完全后即得活性炭灰分。处理后的活性炭灰分应不大于 1 mg。3.34 滤纸浆 定量滤纸浆：取 20 g 定量滤纸撕碎置于 2000 mL 三角烧瓶中，加水润湿，加入 80 mL 盐酸(3.2)，1500 ml 水，加热至近沸，用电动搅拌器不停搅拌成絮状。活性炭石墨粉定量滤纸浆：称取 0.5600 g 石墨粉(3.30)和 30 g 净化后的活性炭(3.33)于 100 mL烧杯中，用少量乙醇(3.14)润湿，转入定量滤纸浆中，用水稀释至 2000 mL，充分搅匀备用。用时还需充分搅匀。定性滤纸浆：取 20 g 定性滤纸撕碎，置于 2000 mL 三角烧瓶中，加水润湿，加入 80 mL 盐酸(3.2)，1500 ml水，加热至近沸，电动搅拌器充分搅拌成絮状，用水稀释至 2000 mL，搅匀备用。4 仪器 DB34/T 2127.122014 4 4.1 摄谱仪 平面光栅摄谱仪。4.2 测微光度计 4.3 光谱纯石墨电极 上电极：圆锥形，平头2.5 mm。下电极：孔径 2.5 mm，孔深 2.0 mm，壁厚 0.5 mm。4.4 感光板 紫外 I 型相板 4.5 抽气过滤装置 见附录B。4.6 微量液体进样器(500L)4.7 瓷舟 4.8 马弗炉 功率，4 kW；最高温度：900。4.9 电热板 最高温度 400。4.10 台秤 感量 0.1 g。5 试样 试样粒度应小于 0.074 mm，在室温干燥后，装入纸袋中备用。6 测定步骤 6.1 试料 称取试样 10.0 g，精确至 0.1 g，置于瓷舟(4.7)中。6.2 空白试验 随同试料分析全过程做双份空白试验。6.3 试料的处理 6.3.1 灼烧 DB34/T 2127.122014 5 将试料(6.1)放在耐火盘上置入马弗炉（4.8）内，稍开炉门，从低温升高温度至 650700，灼烧 1 h，取出，将耐火盘里外调换位置，继续灼烧 1 h。冷却至 300以下取出。6.3.2 溶解 将试料倒入 250 mL 烧杯中，加水约 30 mL，再加入 40 mL 王水(3.17)，盖上表面皿摇匀，置于电热板（4.9）上从低温升至沸腾，溶矿约 2 h，中间摇动数次，揭去表面皿并浓缩至原体积的一半时，取下，趁热用水吹洗表面皿与杯壁。6.3.3 吸附 开启抽气过滤装置（4.5），将烧杯中试料制备溶液倒人漏斗中，抽气过滤吸附金（注意：滤渣不宜过干，防止开裂），用王水洗涤液（3.20)洗涤烧杯和布氏漏斗各三次，每次 10 mL。取下布氏漏斗，以王水洗涤液(3.20)、热的氟化氢铵溶液(3.15)、热的盐酸(3.16)和水洗涤吸附柱各 3 次，每次约 10 mL 左右。6.3.4 灰化 用镊子将吸附柱上层滤纸去掉，取下吸附饼置于 5 mL 瓷坩埚中，准确滴入 500L 钯内标溶液 II(3.23)，置于高温炉中，将炉门拉开 0.7 cm，从低温升到 300，待烟冒尽后再升温到 650700，保持 20 min；将炉内的里外两个耐火盘调换位置后，再升温到 650700，灰化完全。取出冷却后，此时灰分约为 3 mg。6.4 校准曲线制备 按表1 的要求，分别分取金标准溶液依次于 8 个 250 mL 烧杯中，用 10的盐酸稀释至约 50 mL，加入 0.30 g 经处理的活性炭（3.33），静态吸附（常用玻璃棒搅拌）24 小时。在吸附柱（B.1）中先放入多孔有机玻璃板（或有机纽扣）和一张小定量滤纸片后，加入 10 mL 定量滤纸浆（3.34）、依次抽干后，将金标准静态吸附液和活性炭一同转入吸附柱中抽干。取下吸附饼置于 5 mL 瓷坩埚中，准确滴入 500 L 钯内标溶液 I(3.22)，按(6.3)进行灰化，所得灰分用经处理的活性炭烧成的灰分补至 30 mg，最后以石墨粉(3.30)补至 300 mg，在玛瑙研钵中研磨混匀备用(每标准点值以 g/3 mg 计)。表1 金校准系列的配制表 标准号 Au 含量 Ci 准确分取金标准溶液（mL）ng/3mg ng/mg ng/300mg 金标准工作溶液 D 金标准工作溶液 C 金标准工作溶液 B 1 2 0.7 200 2.00 2 5 1.7 500 5.00 3 10 3 1000 10.00 4 30 10 3000 30.00 5 100 33 10000 10.00 6 300 100 30000 30.00 7 1000 333 100000 10.00 8 3000 1000 300000 30.00 6.5 摄谱 DB34/T 2127.122014 6 取标准系列号 18 各 3 mg 及各试料的灰份（6.3.4）分别全部装入光谱电极中，加石墨碳粉(3.30)压紧，于红外灯下烘干 30 min。然后将上下电极仔细对准，用摄谱仪（4.1）按照 A.1.2 仪器工作条件进行摄谱。6.6 暗室处理 将摄过谱的感光板（4.4）置于温度为 1820显影液（3.28)（A 液与 B 液以 1:1 混匀后，再用水稀释 1 倍）中显影 3 min 后，放入定影液(3.29)中定影 30 min。水冲洗后，晾干。6.7 译谱 在测微光度计(4.2)上，采用 P 标尺，按表2 所列分析线对测量谱线黑度。表2 测量谱线波长表 Au 分析线波长(nm)Pd 内标线波长(nm)测定范围(ng/g)267.5950 306.5306 0.25-150 274.8260 306.5306 50-1500 7 结果计算 7.1 相对黑度Pi的计算 见公式（1）。dp iP P P.(1)式中：Pi 分析线对的相对黑度；Pi 分析元素的黑度；PPd 内标元素的黑度。7.2 校准曲线的绘制 校准曲线试样的相对黑度 Pi 与分析元素相对黑度计算相同，以 Pi 纵坐标，元素含量的 LogCi为横坐标绘制校准曲线，根据所测元素的相对黑度 Pi，从校准曲线上查出分析元素的含量。7.3 金元素含量 金元素含量以质量分数 Au 计，数值单位用 g/kg 或 10-9 表示。按公式（2）计算：smm m2 1Au.(2)式中：m1 校准曲线上查得试料中的金量（ng）；m2 校准曲线上查得空白试验中的金量（ng）；ms 试料质量（g）。DB34/T 2127.122014 7 8 精密度 选取 5 个含量水平的土壤和水系沉积物的样品，分别在 5 个实验室进行 4 次测定，数据经统计计算得出本分析方法的精密度参数，见表3。表3 化学光谱法金量测定的精密度参数表(Au),g/kg)金含量水平范围 重复性限 r 再现性限 R 1.5100.0 r=0.0812 m+0.7510 R=0.1982 m+0.9559 DB34/T 2127.122014 8 A A 附 录 A（规范性附录）抽气吸附装置 A.1 活性炭吸附柱 A.1.1 在吸附柱(见图A.1)中先放入多孔有机玻璃板（或有机纽扣）和一张小定量滤纸片，待抽干后加入 10 mL 定量滤纸浆、10 mL 活性炭石墨粉定量滤纸浆和 10 mL 定量滤纸浆，使各层柱面厚度均匀、整洁，最后再覆盖一张小定量滤纸片即完成吸附柱的制作。图A.1 吸附柱装置图 A.1.2 布氏漏斗的安装 将布氏漏斗放在吸附柱上，覆盖好定性滤纸片，用少量水润湿后均匀地加入一层定性滤纸浆 10 mL，抽干后待用。如图B.1 所示。A.2 抽气装置 如图A.2。DB34/T 2127.122014 9 图A.2 抽气装置示意图 抽气泵功率根据抽气箱的大小而定，一般 250 W350 W，以布氏漏斗中溶液 60 mL 在十分钟左右抽干为宜。DB34/T 2127.122014 10 B B 附 录 B（资料性附录）推荐仪器工作条件 B.1 平面光栅摄谱仪工作条件 中间波长：295 nm 光栅转角：10 中间光栏：2.0 mm 狭缝：12 m 激发光源:交流电弧，电源电压 220 V，电流 14 A。曝光时间:5A/5s 加 14A/40s（分段电流曝光，防止样品喷出）。B.2 测微光度计工作条件 表B.1 测微光度计测量条件 测量狭缝宽度：0.020 mm 测量狭缝高度：11 mm 谱线扫描波长（nm）谱线扫描宽度（步）起始线Fe 262.5666 60 分析线Au 267.5650 14 内标线Pd 306.5306 14 拟合方式：三次方程 _