原子荧光测试岩石矿物中的硒元素

摘 要：该文使用原子荧光仪测试岩石矿物中的硒元素，使用硝酸+氢氟酸+高氯酸作为溶解体系，测试结果的相对标准偏差RSD（n=6）小于25%，加标回收率在95%～105%，因此准确度和精确度比较高。方法检测限为0.2 ug/g。该方法适合岩石矿物中硒元素的测试。

关键词：原子荧光法 岩石矿物 硒

中图分类号：TO657 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（c）-0231-02

1 引言

硒元素是一个重要的矿物元素，是目前工业生产的一个重要内容，它在地壳上的含量比较低，通常只有50 ng/g。硒元素也是一种人和动物所需要的微量元素，对于人体的健康和动物的正常生长发育有着很重要的作用。当硒元素含氧量过低时，容易引发硒症，即俗称的克山病，若含量过高也会导致人类和动物中毒。随着硒元素的应用领域的不断发展，如何准确的测定样品中的硒元素的含量就显得十分重要。目前岩石矿物中硒元素含量的测定方法有电感耦合等离子-质谱法（ICP-MS），石墨炉原子吸收法（GF-AAS）以及分子荧光法等。其中电感耦合等离子-质谱法（ICP-MS）的设备比较昂贵，而且由于硒元素自身的离子化效率比较低，因此ICP-MS测试硒的灵敏度比较低。石墨炉原子吸收法（GF-AAS）的灵敏度、测试结果的精确度和准确度都比较低。分子荧光法中对样品的处理过程比较复杂，元素的测试回收率比较低，而且实验中所需要的显色剂具有致癌的成分，因此应用不广泛。该文使用原子荧光法来测试岩石矿物中的硒元素，该方法操作比较简单，实验成本比较低，而且测试灵敏度比较高，因此具有一定的使用与推广价值。

2 实验部分

2.1 实验仪器和实验试剂

2.1.1 实验仪器

XGY-1011A原子荧光仪，廊坊迪远仪器有限公司，配套硒空心阴极灯；实验仪器使用条件：测定波长：196.0 nm；负高压：320 V；灯电流：50 mA；载气气流速度：500 ml/min；采样时间：5 s；读数时间：7 s。

Milli的超纯水仪，Millipore公司；

赛多利斯的BS210S的电子天平，德国赛多利斯公司；

LHS-150SC恒温恒湿箱，上海一恒科技仪器有限公司；

SG-1500B型电子加热板，上海硕光电子科技有限公司。

2.1.2 实验试剂

所有实验用水均为高纯水。

硒标准溶液；硝酸、硫酸、盐酸、氢氟酸、高氯酸均为优级纯试剂，国药化学试剂。

2.2 实验方法

2.2.1 样品前处理过程

将岩石矿物样品研碎后过200目的筛子，混匀。称取0.1 g处理后的待测样品放入10 ml的聚四氟乙烯PTFE的消解罐中，先加入2 ml的浓硝酸和1 ml的浓氢氟酸，将消解罐封闭后放入120 ℃的恒温箱中溶解样品，溶解过程需要持续24 h。完成后将消解罐取出后自然冷却到室温，然后向其中加入2 mL的浓的高氯酸，将消解罐放到100 ℃的电热板上，来排硝酸和氢氟酸一直到高氯酸冒浓白烟。接着向其中加入10 mL的去离子水，继续加热来溶解其中的盐类。将消解罐从电热板上取下，冷却后向其中加入含有1 mL的15 g/L的Fe3+的6M/L的盐酸溶液，移入50 mL的容量瓶中，用去离子水稀释至刻度后，摇匀，静置后准备测试。

2.2.2 标准曲线的绘制

该文使用外标法绘制标准曲线。使用金属硒的标准溶液来配置标准曲线，依次配置0、0.1 ug/ml、0.2 ug/ml、0.5 ug/ml、1 ug/ml、5 ug/ml的一系列的标准溶液。然后以标准溶液浓度作为横坐标，以测试结果的峰面积作为纵坐标，绘制一条标准曲线。

3 实验结果分析与讨论

3.1 方法的精密度、检出限和线性范围

3.1.1 方法的精密度

该文选取5批岩石样品进行测试，对每批岩石样品均进行处理和测试6次，对测试结果进行计算，得出原子荧光法测试岩石中的金属硒的相对标准偏差数据见表1。从表中可以看出，该方法测试金属硒的相对标准偏差在0.98%～1.51%的范围内变化，测试结果的精密度比较好，满足测试方法的需求。

3.1.2 方法的检出限

该文对空白样品连续测定20次，计算出测试值的标准偏差，然后用3倍的标准偏差来计算检出限，该文计算出使用原子荧光法测试岩石中的金属硒的方法的检出限为0.2 ug/g。

3.2 方法的加标回收率

本文以加标回收率来判断方法的回收率是否满足要求。通过向同一批样品中依次添加不同质量的硒，然后按照上述的方法进行处理与测试，然后按照以下公式对测试结果进行处理。当加标回收率落在95%～105%的范围内，则方法的回收率满足需求。

加标回收率=（加标样品的测定总值-样品的测定值）/加标量。计算结果见表2。

3.3 样品处理方法的讨论

该文尝试了不同的样品处理方法。（1）常压下用硝酸和硫酸进行消解，即在普通的锥形瓶，使用加热板进行溶解样品。（2）常压下使用硝酸和高氯酸溶解样品。（3）加压条件下使用硝酸和高氯酸溶解样品，即用密封的消解罐在恒温箱中溶解样品。（4）加压条件下使用硝酸、高氯酸和氢氟酸溶解样品。不同的处理方法对样品的处理效果不同。常压条件下使用硝酸+硫酸或者硝酸+高氯酸进行溶解样品，为了充分溶解样品，向岩石矿物样品中需要加入比较大体积的酸（约为20 ml），而且在加热溶解的过程中容易产生蹦溅的现象，一方面可能会对操作造成损伤，另一方面由于蹦溅可能会导致测试结果偏低。使用加压的方式即使用密封的聚四氟乙烯消解罐进行消解，使用硝酸+氢氟酸+高氯酸时，发现与不加氢氟酸相比，氢氟酸有助于充分的溶解样品，使得样品中的硒能够充分的释放，保证测试结果的准确性。在实验过程中需要严格的将恒温箱的温度控制在120 ℃，要确保聚四氟乙烯消解罐的封闭性以及耐压的强度，以免出现爆炸的现象，造成危险。综合对比之后，选择硝酸+氢氟酸+高氯酸时作为样品溶解的体系。

4 结语

原子荧光测试岩石矿物中的硒元素的方法，该方法设备价格比较低，方法比较简单，因此适合推广。

参考文献

[1]徐宝玲.氢化物-原子荧光法侧定硒时元素的干扰及其消除[J].分析化学，1985，23（l）：29.

[2] 彭琨，吴珩.原子荧光法测定食品中的砷和硒[J].理化检验：化学分册，2000，12（12）：557-558.

[3] 任萍，张勤，张锦茂.焙烧富集分离-氢化物原子荧光法测定地质物料中痕量硒[J].分析试验室，1994，13（4）：65-67.

[4] 杨翼华，杜新军，朱永昌.流动注射-原子荧光法测定岩矿中痕量硒和蹄[J].岩矿测试，1996，1（l）：61-64.