一、前言
巖石是天然產(chǎn)出的具穩(wěn)定外型的礦物或玻璃集合體,按照一定的方式結(jié)合而成。是構(gòu)成地殼和上地幔的物質(zhì)基礎(chǔ)。巖石種類繁多、構(gòu)成復(fù)雜、應(yīng)用廣泛,為探究不同巖石中的多種成分含量,我們選擇選擇微波消解對(duì)其進(jìn)行前處理,探索最適合的消解參數(shù),該方法還有回收率高、空白低等特點(diǎn),有利于后續(xù)對(duì)多種無機(jī)元素的快速準(zhǔn)確測定。
二、儀器與試劑
2.1、儀器

新儀TANK40微波消解儀,趕酸器,分析天平(十萬分之一)等
2.2、試劑
硝酸(68%)、鹽酸(37%)、硫酸(98%)、磷酸(85%)、氫氟酸(40%)、氟硼酸(40%)、過氧化氫(30%)
三、實(shí)驗(yàn)方法
3.1、石英類樣品
稱取樣品約0.2g(精確至0.1mg),加入2mL硝酸和8mL氫氟酸,靜置15min,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
階段
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溫度/℃
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保溫時(shí)間/min
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1
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150
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5
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2
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180
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5
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3
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200
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30
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3.2、鉻礦石樣品
稱取樣品約0.1g(精確至0.1mg),加入4mL硫酸、4mL磷酸和1mL氫氟酸,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
階段
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溫度/℃
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保溫時(shí)間/min
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1
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150
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5
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2
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180
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5
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3
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200
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5
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4
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220
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40
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3.3、鐵礦石樣品
稱取樣品約0.2g(精確至0.1mg),加入2mL硝酸、6mL鹽酸和2mL氫氟酸,靜置15min,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
階段
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溫度/℃
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保溫時(shí)間/min
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1
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150
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5
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2
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180
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5
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3
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200
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30
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3.4、巖石樣品(鉑族金屬)
稱取樣品約0.1g(精確至0.1mg),加入8mL鹽酸、2mL過氧化氫和2mL氫氟酸,靜置30min,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
階段
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溫度/℃
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保溫時(shí)間/min
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1
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150
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5
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2
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180
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5
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3
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210
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60
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3.5、巖石樣品(鈣鎂鋁元素)
在微波消解巖石類樣品時(shí),為了溶解樣品中的硅酸鹽,會(huì)加入大量氫氟酸,但鈣鎂鋁元素會(huì)與氫氟酸絡(luò)合生成氟化物沉淀,影響檢測結(jié)果,在消解這類樣品時(shí)通常會(huì)選擇采用氟硼酸代替氫氟酸。
稱取樣品約0.2g(精確至0.1mg),加入6mL硝酸、2mL過氧化氫和2mL氟硼酸,靜置15min,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
階段
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溫度/℃
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保溫時(shí)間/min
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1
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150
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5
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2
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180
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5
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3
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200
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30
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3.6、巖石樣品(汞砷元素)
稱取樣品約0.2g(精確至0.1mg),加入7mL鹽酸和1mL過氧化氫,靜置20min,組裝消解罐,按照如下設(shè)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
階段
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溫度/℃
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保溫時(shí)間/min
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1
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150
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2
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2
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170
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2
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3
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190
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20
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3.7、趕酸定容
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,待冷卻至60℃以下,取出消解罐轉(zhuǎn)移至通風(fēng)櫥中緩慢打開,放置在趕酸器上150℃(檢測汞砷元素,趕酸溫度不超過120℃)趕酸后,消解液轉(zhuǎn)移至容量瓶中,用純水清洗消解罐2~3次,洗滌液一并轉(zhuǎn)移至容量瓶中,定容,待測。
四、結(jié)果與討論
由于巖石的組成成分不同、檢測元素的種類不同,會(huì)選擇不同的消解方案。TANK40微波消解儀,具有試劑用量小、空白低、速度快、通量高等優(yōu)點(diǎn),滿足不同巖石樣品的消解要求,可根據(jù)實(shí)際情況選擇最合適的試劑搭配,以及最佳的微波消解儀參數(shù)。
五、注意事項(xiàng)
1、添加氫氟酸的實(shí)驗(yàn),必須進(jìn)行趕酸處理,防止對(duì)玻璃器皿造成腐蝕,影響檢測結(jié)果。
2、硫酸與磷酸沸點(diǎn)較高,無法通過趕酸去除,應(yīng)謹(jǐn)慎添加。
3、王水揮發(fā)性與腐蝕性較強(qiáng),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)做好通風(fēng),同時(shí)實(shí)驗(yàn)人員需做好防護(hù)。
4、巖石樣品成分復(fù)雜,部分樣品無法完全溶解,可將待測元素溶出,過濾殘?jiān)笤偕蠙C(jī)檢測。
六、參考文獻(xiàn)
1、GB/T14505 巖石和礦石化學(xué)分析方法 總則及一般規(guī)定
2、SN/T 4658 螢石中汞、砷含量的同時(shí)測定 微波消解-原子熒光光譜法
3、SN/T 0831 進(jìn)出口鉻礦中鐵、鋁、硅、鎂、鈣的測定 微波溶樣ICP-AES法
4、邱會(huì)東,甘小英,鄒志斌.微波消解-原子吸收光譜法測定礦石中的鐵[J].中國無機(jī)分析化學(xué).
2011,1(4):41~46
5、劉順瓊,呂澤娥,陳永欣,等.微波消解 -等離子體發(fā)射光譜法測定錳礦石中硅鋁鐵磷[J].巖礦測試.
2007,26(3)
6、胡德新,馬德起,潘宏偉,等.電位滴定法測定鉻礦石中三氧化二鉻的微波溶樣法研究[J].冶金分析.2011,31(2):63~66