(吉林省第五地質(zhì)調(diào)查所實驗室,九臺 130500)
銀在地殼中的豐度值為1×10-7,化探樣品中微量銀的含量一般為0.01~ 1.00 μg/g 。測量微量銀的方法有原子吸收法[1]、發(fā)射光譜法[2]、質(zhì)譜法[3]等,其中火焰原子吸收光譜法[4-6]應(yīng)用最為廣泛。采用火焰原子吸收測定化探樣品中的微量銀,必須對銀進行分離富集。常用的分離富集方法有離子交換法、火試金法和萃取法等,其中萃取法是分離富集銀的簡便有效手段[7]。試驗研究了王水分解樣品,用二苯硫脲—醋酸丁酯萃取火焰原子吸收測定化探樣品中微量銀,方法簡便、快速、準確,重現(xiàn)性好,適合大批量樣品的測定。
GGX-610型原子吸收分光光度計(北京海光儀器公司)。
鹽酸、硝酸、醋酸丁酯、二苯硫脲(均為西隴化工有限公司生產(chǎn),分析純)
王水1%二苯硫脲—醋酸丁酯溶液:稱取10.0 g二苯硫脲,溶于1000 mL醋酸丁酯中,溶解備用。
銀標準溶液
(1)銀標準儲備溶液(1000.0 μg/mL):(購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心)。
(2)銀標準儲備溶液(100.0 μg/mL):吸取1000.0 μg/mL銀標準儲備溶液25.0 mL于250.0 mL棕色容量瓶中,以20%鹽酸溶液稀釋到刻度。
(3)銀標準工作溶液(1.0 μg/mL):吸取100.0 μg/mL銀標準儲備溶液10.0 mL于1000.0 mL棕色容量瓶中,以20%鹽酸溶液稀釋到刻度。
1.3.1 標準曲線繪制
在系列25.0mL比色管中分別加入1μg/mL的銀標準工作溶液0.00、0.05、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00、1.50 mL,再加入2.50 mL濃鹽酸,用蒸餾水稀釋至25mL,用酸式滴定管準確加入3.00 mL 1%二苯硫脲—醋酸丁酯溶液,蓋上塞子,于振蕩儀上(自制)萃取200次,待有機相分層后,在有機相中測定銀,曲線見圖1。
圖1 銀標準曲線
1.3.2 樣品分析
稱取1.0000g樣品放入50.0 mL燒杯中,加少量水潤濕樣品,加入王水15 mL,在電熱板上加熱分解樣品,蒸至近干,取下稍冷,加入(1+1) 鹽酸10.00 mL,然后用10~15 mL蒸餾水吹洗杯壁,再放回電熱板上煮沸并保溫5 min取下,連同殘渣洗入50.0 mL容量瓶中,稀釋至刻度搖勻,放置過夜后,準確移取25.0 mL于25.0 mL比色管中,用酸式滴定管準確加入3.00 mL 1%二苯硫脲—醋酸丁酯溶液,蓋上塞子于振蕩儀上(自制)萃取200次,待有機相分層后,在有機相中采用標準曲線法測定銀。
在鹽酸介質(zhì)中,銀離子與氯離子能夠形成銀的絡(luò)陰離子,而二苯硫脲易與銀的絡(luò)陰離子形成更加穩(wěn)定的配合物并被醋酸丁酯萃取而進入有機相,從而達到了分離富集的目的。有機相霧化效率更高,形成的氣溶膠進入火焰更容易揮發(fā)、分解、原子化,由此而使火焰原子吸收法測試的靈敏度大幅度提高。
分取1.0μg/mL 的銀標準工作液0.20 mL于系列25.0 mL比色管中,分別控制不同的鹽酸酸度,用蒸餾水稀釋至25.0 mL,以下操作同標準工作曲線,結(jié)果見表1。
表1 萃取酸度
實驗結(jié)果表明,在5%~20%的鹽酸酸度范圍內(nèi),對結(jié)果無明顯的影響,為防止測試過程中高含量的銀由于酸度不夠而形成沉淀,綜合考慮選用10%的鹽酸酸度。
分取1.0 μg/mL 的銀標準工作液0.50 mL若干份,分別進行實驗,結(jié)果見表2。從表2中不難發(fā)現(xiàn)有機相與水相比從1∶1~1∶20不影響銀的萃取。但有機相與水相的體積比為1∶10時,銀的測試靈敏度最高。在考慮方法的靈敏度和測定過程中的有機相的消耗量,選用了3∶25的體積比。
表2 有機相與水相體積比
分取1.0 μg/mL的銀標準工作液0.50 mL若干份于25.0 mL比色管中,稀釋至刻度,控制10%的鹽酸酸度,用酸式滴定管分別加入3.00 mL不同濃度的二苯硫脲—醋酸丁酯溶液進行實驗,結(jié)果見表3。實驗證明,二苯硫脲的濃度在0.25%~1.50%不影響銀的萃取,綜合考慮曲線的線性范圍及二苯硫脲在醋酸丁酯中的溶解度的情況,選用1%的二苯硫脲-醋酸丁酯溶液作為萃取溶劑。
表3 二苯硫脲的濃度
分取1.0 μg/mL 的銀標準工作液0.50 mL若干份于一系列25.0mL比色管中,控制10%的鹽酸酸度,用酸式滴定管加入3.00 mL 1%二苯硫脲—醋酸丁酯溶液進行實驗,結(jié)果見表4。
表4 輔助氣流量
綜合考慮,選用6.0 L/min輔助氣的流量。
按照樣品分析手續(xù)制備一個空白溶液,在優(yōu)化的儀器條件下進行方法檢出限,測得儀器的檢出限為0.0032 μg/g。
用標準樣品GBW07401同分析手續(xù)條件測定12次,結(jié)果見表5。
表5 方法精密度實驗
選用土壤國家一級標準物質(zhì)GBW07401至 GBW07410和水系國家一級標準物質(zhì)GBW07301至 GBW07310進行分析對照,結(jié)果見表6。
經(jīng)土壤和水系沉積物標準物質(zhì)驗證,結(jié)果滿足《地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范》的要求。
試驗證明萃取火焰原子吸收光譜法測定銀的方法是可行的。該法經(jīng)過國家土壤和水系沉積物標準樣品驗證,能夠滿足化探樣品的分析質(zhì)量要求。溶液在萃取前還可以測定銅、鉛、鋅、鈷、鎳等元素,實驗室經(jīng)過近十萬件樣品測試,此方法簡便、快速、成本低。
表6 樣品準確度 (單位:μg/g)
[1]巖石礦物分析編寫組.巖石礦物分析(第一分冊)[M].3版.北京:地質(zhì)出版社,1991:860-864.
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