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文檔簡(jiǎn)介
《區(qū)域地球化學(xué)樣品分析方法第38部分:銀含量測(cè)定
混酸消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》
(征求意見(jiàn)稿)
編制說(shuō)明
一、工作簡(jiǎn)況
1.1任務(wù)來(lái)源
2020年9月,由廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試研究中心將該方法在
資質(zhì)認(rèn)定中經(jīng)專(zhuān)家評(píng)審合格為非標(biāo)準(zhǔn)方法。2021年由廣西壯族自治區(qū)地
質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試研究中心、國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心、廣東省礦產(chǎn)應(yīng)用研究所、
浙江省地礦科技有限公司共同提出將該方法申請(qǐng)自然資源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修
訂工作;2022年,經(jīng)自然資源部批準(zhǔn),本標(biāo)準(zhǔn)正式列入2022年自然資
源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作計(jì)劃(見(jiàn)自然資辦發(fā)〔2022〕39號(hào)文《自然資源
部辦公廳關(guān)于印發(fā)2022年度自然資源標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作計(jì)劃的通知》),
計(jì)劃號(hào)為202213039。
1.2協(xié)作單位
1、國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心
2、廣東省礦產(chǎn)應(yīng)用研究所
3、廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試研究中心
4、浙江省地礦科技有限公司
5、安徽省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所
6、福建省地質(zhì)測(cè)試研究中心
7、重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院
8、中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司
1.3制定背景
-1-
標(biāo)準(zhǔn)化工作是技術(shù)性的公益性事業(yè),是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)實(shí)
力的重要技術(shù)基礎(chǔ)。與國(guó)外相比,我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化工作相對(duì)比較落后,尤其
對(duì)于80年代以來(lái)興起的一些新技術(shù)新方法,如電感耦合等離子體發(fā)射光
譜法(ICP-AES)和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS),其標(biāo)準(zhǔn)化工
作和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比明顯滯后,不利于我國(guó)地質(zhì)調(diào)查等研究工作的開(kāi)
展以及國(guó)際交流與合作。目前,我國(guó)已建立了一些靈敏度高、適用范圍
寬的新技術(shù)新方法,并得到了較好應(yīng)用,不少方法的質(zhì)量水平已達(dá)到國(guó)
際先進(jìn)水平。
目前,傳統(tǒng)地球化學(xué)樣品中銀的分析方法存在操作較為復(fù)雜、速度
較慢、測(cè)定范圍偏小,難以實(shí)現(xiàn)高效檢測(cè)。本標(biāo)準(zhǔn)方法重點(diǎn)消除Zr、Nb
氧化物對(duì)銀的干擾,基于ICP-MS測(cè)定Ag時(shí)數(shù)學(xué)校正誤差較大,改變
傳統(tǒng)依賴(lài)前處理消除干擾的方式,減少通過(guò)化學(xué)處理引入的雜質(zhì),提出
優(yōu)化碰撞池流量的辦法消除Zr、Nb氧化物的干擾。
本標(biāo)準(zhǔn)方法順應(yīng)國(guó)家需求,通過(guò)改良創(chuàng)新,提出“電感耦合等離子
體質(zhì)譜法測(cè)定地球化學(xué)樣品中的銀量”,以期實(shí)現(xiàn)在大量實(shí)際復(fù)雜樣品中
的高效測(cè)定。
1.4起草過(guò)程
按照中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)定,由廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)
測(cè)試研究中心、國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心、廣東省礦產(chǎn)應(yīng)用研究所、浙江
省地礦科技有限公司共同負(fù)責(zé)本標(biāo)準(zhǔn)的研究起草工作,本標(biāo)準(zhǔn)方法的總
體編寫(xiě)過(guò)程如下:
(1)2020年1月,由廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試研究中心、國(guó)
-2-
家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心、廣東省礦產(chǎn)應(yīng)用研究所、浙江省地礦科技有限公
司成立了標(biāo)準(zhǔn)編制組,開(kāi)展本標(biāo)準(zhǔn)的研究工作。
(2)2020年2月~2021年5月,查閱、整理、研究國(guó)內(nèi)外關(guān)于區(qū)
域地球化學(xué)樣品中銀測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn),確定本標(biāo)準(zhǔn)制定的原則和技術(shù)
路線(xiàn),確定標(biāo)準(zhǔn)的主要工作內(nèi)容,制定工作計(jì)劃。
(3)2021年6月~2022年12月,篩選區(qū)域地球化學(xué)樣品,選取了
6個(gè)不同含量水平國(guó)家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),開(kāi)展條件試驗(yàn)研究,開(kāi)展精密度
協(xié)作試驗(yàn)。
(4)2023年1月~至今,編寫(xiě)《區(qū)域地球化學(xué)樣品分析方法第38
部分:銀含量的測(cè)定混酸消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)
明及草案。于10月24日在廣西南寧召開(kāi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì),主要針對(duì)相
關(guān)技術(shù)內(nèi)容認(rèn)真聽(tīng)取各位專(zhuān)家的意見(jiàn),并修改形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿。
1.5標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做的工作
本標(biāo)準(zhǔn)方法負(fù)責(zé)起草單位:廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試研究中心、
國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心、廣東省礦產(chǎn)應(yīng)用研究所、浙江省地礦科技有限
公司。
本標(biāo)準(zhǔn)方法項(xiàng)目組主要人員及工作內(nèi)容見(jiàn)表1。
表1主要編制人員情況
序?qū)I(yè)工
姓名學(xué)歷專(zhuān)業(yè)職稱(chēng)對(duì)制定標(biāo)準(zhǔn)的具體貢獻(xiàn)
號(hào)作年限
制定項(xiàng)目設(shè)計(jì)書(shū),組織方法精密
應(yīng)用化教授級(jí)
1陽(yáng)國(guó)運(yùn)碩士30度協(xié)作,試驗(yàn)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,
學(xué)高工
標(biāo)準(zhǔn)文本及編制說(shuō)明編寫(xiě)和修改
分析化指導(dǎo)方法試驗(yàn)和方法驗(yàn)證工作,
2武明麗碩士高工15
學(xué)標(biāo)準(zhǔn)文本及編制說(shuō)明編寫(xiě)和修改
應(yīng)用化參與方法試驗(yàn)和方法驗(yàn)證工作
3張文捷本科高工17
學(xué)編寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)文本及編制說(shuō)明
-3-
分析化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,標(biāo)準(zhǔn)文本及編制
4許春雪博士研究員15
學(xué)說(shuō)明編寫(xiě)和修改
工業(yè)分試驗(yàn)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,標(biāo)準(zhǔn)文本
5孫朝陽(yáng)本科高工30
析及編制說(shuō)明編寫(xiě)和修改
-4-
二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)
2.1標(biāo)準(zhǔn)編制原則
2.1.1標(biāo)準(zhǔn)分析方法的適用性
在區(qū)域地球化學(xué)樣品中,規(guī)定了銀的檢出限需低于0.02μg/g,目前
配套方法中僅僅發(fā)射光譜法或石墨爐原子吸收法能滿(mǎn)足檢測(cè)要求,經(jīng)驗(yàn)
證本標(biāo)準(zhǔn)方法適用于電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測(cè)定區(qū)域地球
化學(xué)樣品中銀含量。方法檢出限為0.005μg/g,測(cè)定范圍為0.02μg/g~
50μg/g,可補(bǔ)充完善原有的配套分析方法。
2.1.2標(biāo)準(zhǔn)分析方法的先進(jìn)性
在目前配套方法中,電弧發(fā)射光譜法雖然引入試劑少,檢出限較低,
但由于粉末進(jìn)樣固有的缺陷,穩(wěn)定性略差,并且對(duì)含碳酸鹽、有機(jī)質(zhì)較
高的樣品易噴濺,適用樣品類(lèi)型受限;石墨爐原子吸收法雖也能準(zhǔn)確測(cè)
定,但只能單元素測(cè)定,檢測(cè)效率低。而電感耦合等離子體質(zhì)譜儀在國(guó)
內(nèi)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于巖石、礦物、土壤、水系沉積物等樣品中痕量超痕
量元素的測(cè)定,但由于干擾的存在,實(shí)際檢出下限仍較高。本方法優(yōu)化
了碰撞池氦氣流量,降低了鈮、鋯等氧化物對(duì)銀的干擾,簡(jiǎn)化了操作步
驟,在原有質(zhì)譜法測(cè)定銅、鉛、鋅、鎘等元素方法的基礎(chǔ)上,拓展了檢
測(cè)范圍,具有檢出限低、靈敏度高、精密度較好、線(xiàn)性范圍寬等優(yōu)點(diǎn),
并可與常規(guī)重金屬元素同時(shí)測(cè)定,滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室批量檢測(cè)需求。
2.1.3標(biāo)準(zhǔn)分析方法可證實(shí)性
本標(biāo)準(zhǔn)方法以分析條件驗(yàn)證試驗(yàn)、樣品準(zhǔn)確度和精密度試驗(yàn)等一系
-5-
列基本測(cè)量為基礎(chǔ),求得分析方法的檢測(cè)結(jié)果相互之間相容或一致,使
得檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度統(tǒng)一在基本測(cè)量單位上,從而使得統(tǒng)一特性量值的
分析測(cè)試數(shù)據(jù)在國(guó)際間也準(zhǔn)確一致。因此,按照本標(biāo)準(zhǔn)方法中確定的條
件進(jìn)行試驗(yàn),準(zhǔn)確度、精密度均得到證實(shí)。
2.1.4標(biāo)準(zhǔn)分析方法編寫(xiě)的規(guī)范性
按照實(shí)施方案要求,本標(biāo)準(zhǔn)方法編寫(xiě)依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1
部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》(GB/T1.1-2020)、《標(biāo)準(zhǔn)化工作
指南第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化和相關(guān)活動(dòng)的通用術(shù)語(yǔ)》(GB/T20000.1-2014)、
《標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)則第1部分:術(shù)語(yǔ)》(GB/T20001.1-2001)、《標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)
則第2部分:符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T20001.2-2015)、《標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)則第3
部分:分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T20001.3-2015)、《標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)則第4部分:試
驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T20001.4-2015)、《分析化學(xué)術(shù)語(yǔ)》(GB/T14666-2003)
和《巖石和礦石化學(xué)分析方法總則及一般規(guī)定》(GB/T14505-2010)等
進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)方法編寫(xiě),并按GB/T6379.2-2004/ISO5725-2:1994《測(cè)量方法
與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第2部分:確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法重復(fù)
性與再現(xiàn)性的基本方法》、GB/T6379.4-2006《測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度
第4部分:確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法正確度的基本方法》等進(jìn)行精密度協(xié)作試
驗(yàn)及正確度驗(yàn)證。本標(biāo)準(zhǔn)方法結(jié)構(gòu)合理、所用術(shù)語(yǔ)規(guī)范、符號(hào)信息和分
類(lèi)編碼正確,通過(guò)精密度和正確度試驗(yàn),確定了本標(biāo)準(zhǔn)方法可重復(fù)、可
再現(xiàn),方法偏倚不顯著。
2.2確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)
2.2.1儀器條件試驗(yàn)
-6-
儀器條件對(duì)測(cè)定靈敏度、穩(wěn)定性有很大影響。對(duì)影響低含量樣品測(cè)
定精密度較大的駐留時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)。
根據(jù)儀器條件試驗(yàn),功率、冷卻氣流量、輔助氣流量、掃描次數(shù)等
儀器工作條件見(jiàn)表2。
表2儀器工作條件
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀技術(shù)參數(shù)測(cè)量條件技術(shù)參數(shù)
功率1550W霧化氣流量(Ar)1.1L/min
冷卻氣(Ar)14L/min進(jìn)樣泵速40rpm
輔助氣(Ar)0.87L/min進(jìn)樣沖洗時(shí)間20s
?采樣錐1.1mm駐留時(shí)間0.1s
?截取錐0.7mm掃描方式跳峰
碰撞氣類(lèi)別He碰撞氣流量7mL/min
選取處理好的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBE07308a)溶液,按照0.01s、0.03s、
0.05s、0.10s的駐留時(shí)間進(jìn)行8次平行測(cè)定,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差,如表3。
表3樣品測(cè)定駐留時(shí)間試驗(yàn)表
單位μg/g
駐留時(shí)間0.01s駐留時(shí)間0.03s駐留時(shí)間0.05s駐留時(shí)間0.10s
測(cè)試次數(shù)
測(cè)定值測(cè)定值測(cè)定值測(cè)定值
10.1230.1250.1260.130
20.1260.1270.1230.128
30.1190.1270.1250.130
40.1200.1300.1190.128
50.1250.1290.1260.125
60.1310.1210.1260.128
70.1210.1250.1240.126
80.1250.1280.1230.132
標(biāo)準(zhǔn)偏差0.00380.00280.00230.0022
由此可見(jiàn),適當(dāng)延長(zhǎng)駐留時(shí)間可以提高低含量樣品測(cè)定的精密度,
大于0.05s時(shí)趨于穩(wěn)定,方法選擇0.1s更為穩(wěn)妥。
2.2.2測(cè)定元素所選同位素及內(nèi)標(biāo)元素同位素
-7-
對(duì)于一般應(yīng)用,儀器軟件對(duì)分析元素提供干擾比較少的同位素由操
作者選用,也可根據(jù)元素含量、同位素豐度及測(cè)定穩(wěn)定性等靈活選擇。
內(nèi)標(biāo)元素選用分析樣品中不存在或背景水平較低的元素且對(duì)待測(cè)元
素沒(méi)有干擾;選用與待測(cè)元素的質(zhì)量數(shù)相近,以保證兩者的動(dòng)力學(xué)特性
相似,如空間電荷效應(yīng)對(duì)它們具有相似的影響;選用與待測(cè)元素具有相
近的電離能,保證在等離子體中兩者被電離的行為相似。
本標(biāo)準(zhǔn)方法所選用的測(cè)定元素同位素為109Ag,根據(jù)內(nèi)標(biāo)試驗(yàn)選擇內(nèi)
標(biāo)元素同位素為103Rh。
2.2.3離線(xiàn)內(nèi)標(biāo)對(duì)消除稀釋誤差效果試驗(yàn)
本方法通過(guò)離線(xiàn)準(zhǔn)確加入銠內(nèi)標(biāo),消除過(guò)程分析誤差、基體效應(yīng)及
儀器波動(dòng)的影響,簡(jiǎn)化溶礦后的定容、稀釋手續(xù),即稀釋后體積不需要
特別精確,也不影響方法的準(zhǔn)確度。主要原理是在光質(zhì)譜分析中發(fā)射強(qiáng)
度I=acb,在ICP光源上自吸效應(yīng)很小,可以認(rèn)為b=1,即I=ac。在
采用離線(xiàn)內(nèi)標(biāo)模式對(duì)樣品溶液進(jìn)行測(cè)定時(shí),內(nèi)標(biāo)加入量固定之后,待測(cè)
元素與內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)強(qiáng)度之比即轉(zhuǎn)化為二者的質(zhì)量之比。公式轉(zhuǎn)化如
下:
;
因而在離線(xiàn)引入定量?jī)?nèi)標(biāo)元素后,只要內(nèi)標(biāo)加入量固定,相對(duì)強(qiáng)度
只與分析元素的絕對(duì)量有關(guān),不需要準(zhǔn)確定容,便可通過(guò)內(nèi)標(biāo)校正的方
式來(lái)減少后續(xù)樣品處理過(guò)程中的一些偶然誤差和系統(tǒng)誤差,如因溶液濺
跳、轉(zhuǎn)移過(guò)程的損失、定容體積及稀釋等造成的誤差。
為驗(yàn)證離線(xiàn)內(nèi)標(biāo)法對(duì)消除稀釋誤差的效果,試驗(yàn)分取1mL制備液
-8-
(以銀含量分別為0.12、2.21、0.54μg/g的樣品,按方法流程制得),加
入9mL稀硝酸測(cè)定,之后逐次加入一定體積的稀硝酸繼續(xù)測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)
表4。
表4體積變化對(duì)測(cè)定結(jié)果影響
樣品測(cè)定體積(mL)內(nèi)標(biāo)回收率Ag測(cè)定值(μg/g)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差%
10.099.1%0.114
10.292.8%0.111
10.490.7%0.119
10.689.6%0.124
10.887.1%0.127
0.12μg/gAg測(cè)定液1mL9.89
11.086.2%0.132
11.283.4%0.138
11.482.0%0.140
11.681.5%0.143
11.879.5%0.149
10.096.0%2.216
10.295.2%2.181
10.492.2%2.215
10.687.7%2.253
2.21Agμg/g測(cè)定液1mL10.887.0%2.2131.18
11.184.8%2.222
11.481.9%2.254
11.780.8%2.245
12.075.7%2.262
10.095.9%0.538
10.291.3%0.537
10.589.7%0.533
10.887.7%0.54
0.54Agμg/g測(cè)定液1mL11.183.0%0.5351.61
11.480.3%0.554
11.777.3%0.557
12.075.0%0.544
12.570.2%0.551
由表4可知,測(cè)定液在加入稀酸逐次稀釋測(cè)定時(shí),內(nèi)標(biāo)回收率逐步
降低,體積最大變化達(dá)25%,但兩個(gè)高含量樣品測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度仍較好,
測(cè)定相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于2%。說(shuō)明當(dāng)試劑空白較低的情況下,可通過(guò)
-9-
內(nèi)標(biāo)校正的方式,消除大比例稀釋誤差,不準(zhǔn)確定容也很容易達(dá)到理想
的測(cè)定效果。但由于稀酸含空白,低含量樣品(0.12μg/g)稀釋比例過(guò)
大時(shí)結(jié)果會(huì)逐漸偏高,但正常操作情況下,體積誤差均能控制在10%以
內(nèi),此時(shí)并不影響測(cè)試準(zhǔn)確度,并且可以減少溶液轉(zhuǎn)移所需器皿及沾污
環(huán)節(jié),簡(jiǎn)化了分析流程。
2.2.4干擾試驗(yàn)
鈮、鋯氧化物的干擾是影響質(zhì)譜法測(cè)定銀量準(zhǔn)確度的主要干擾因素,
如何有效消除該干擾是本標(biāo)準(zhǔn)方法的關(guān)鍵點(diǎn)。由于數(shù)學(xué)校正難以滿(mǎn)足準(zhǔn)
確度要求,通常采用化學(xué)消除干擾后測(cè)定,易引入試劑空白,檢測(cè)效率
較低。近十年,隨著碰撞池技術(shù)的高速發(fā)展,氦氣碰撞模式在消除氯化
物干擾方面效果顯著,在消除氧化物干擾方面也有一定效果,但由于該
條件下氦氣流量較低,因此在消除氧化物干擾方面的作用有限。研究發(fā)
現(xiàn)適當(dāng)加大氦氣流量,消除氧化物干擾的效果更加顯著。為驗(yàn)證干擾消
除效果,取Nb(2μg)、Ag(0.05μg)、Zr(20μg)單標(biāo)、Zr(20μg)
與Ag(0.05μg)混標(biāo)、Nb(2μg)與Ag(0.05μg)混標(biāo)分別稀釋至
150mL(含量相應(yīng)為Nb10μg/g,Ag0.25μg/g,Zr100μg/g),考察
碰撞模式的干擾消除效果。通過(guò)在不同氦氣流量下測(cè)定Nb、Zr、Ag單
標(biāo)溶液、(Ag、Zr)混合液、(Ag、Nb)混合液中各元素的信號(hào)值,計(jì)算
得到干擾系數(shù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5、圖1及圖2。
表5不同氦氣流量時(shí)測(cè)定Nb、Zr、Ag單標(biāo)溶液及Nb、Zr與Ag混合液的信號(hào)值
不同氦氣流量(mL/min)的計(jì)數(shù)值
序號(hào)
55.45.86.26.66.877.27.4
空白997359463327191714
含93Nb的109Ag18377833001395440262016
-10-
93Nb226062170287128480713784310534332246511914614198
109Ag864728530442321276235188150
(93Nb+109Ag)的109Ag27931533804583376321253194146
(93Nb+109Ag)的93Nb231943168497127211715324272133317245321822714069
(93Nb+109Ag)中扣
1783703244932113532
除93Nb干擾相當(dāng)?shù)?09Ag
(93Nb+109Ag)中扣
除93Nb干擾校正后1010830560490355308248191144
的109Ag
93Nb對(duì)109Ag的干擾系數(shù)0.00770.00420.00190.00130.00050.00040.00020.00020.0001
109Ag的單標(biāo)信背比91010101010111111
圖1氦氣流量對(duì)(Nb-109Ag)干擾系數(shù)的影響
-11-
圖2氦氣流量對(duì)(Zr-107Ag)干擾系數(shù)的影響
圖1、圖2氦氣流量與干擾系數(shù)關(guān)系圖顯示,93Nb的氧化物
對(duì)109Ag、91Zr的氧化物對(duì)107Ag均有顯著干擾。干擾系數(shù)隨著氦氣流量的
增大而減小,但當(dāng)氦氣流量過(guò)大時(shí),易導(dǎo)致信號(hào)過(guò)低且不穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)中
選擇氦氣流量為7.0mL/min,此時(shí)信號(hào)值能滿(mǎn)足測(cè)試要求,干擾系數(shù)降
低8~10倍,綜合效果最好。
圖3氦氣流量對(duì)Ag單標(biāo)信背比的影響
在上述試驗(yàn)條件下,考察氦氣流量對(duì)干擾系數(shù)影響的同時(shí),考察氦
-12-
氣流量對(duì)Ag檢出限的影響。圖3顯示,隨著氦氣流量的增加,單標(biāo)信
背比在40~60范圍內(nèi)變化,說(shuō)明增大流量對(duì)Ag測(cè)定的檢出限影響不大,
不會(huì)因靈敏度的降低而造成檢出限偏高。
圖4兩種干擾消除方式對(duì)比
為對(duì)比數(shù)學(xué)校準(zhǔn)扣干擾與上述干擾消除方式93Nb對(duì)109Ag的干擾消
除效果,在同一氦氣流量下測(cè)定93Nb、109Ag單標(biāo)及(Nb+Ag)混合液各
元素的信號(hào)值。分別以數(shù)學(xué)校正扣除鈮干擾后的信號(hào)值、銀單標(biāo)及混合
液中109Ag信號(hào)值為縱坐標(biāo),氦氣流量為橫坐標(biāo)做圖,見(jiàn)圖4。結(jié)果顯示,
銀的少量干擾可以通過(guò)數(shù)學(xué)校正消除,但量大時(shí)難以滿(mǎn)足測(cè)試要求。隨
著氦氣流量的增大,混合液與銀單標(biāo)的信號(hào)值逐漸重合,說(shuō)明通過(guò)加大
氦氣流量,可以達(dá)到消除干擾的效果,該方式更為簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確。
綜上所述,以氦氣為碰撞池氣體,流量在7.0mL/min時(shí),可以有效
抑制93Nb、91Zr氧化物的干擾,增強(qiáng)抗干擾能力,測(cè)定效果較好。
2.2.5方法檢出限
-13-
方法檢出限(D.L)是指特定分析方法中,分析物能夠被識(shí)別和檢
測(cè)的最低濃度。同時(shí)制備12份全流程空白,按照本標(biāo)準(zhǔn)方法中規(guī)定的儀
器條件,將儀器調(diào)整到最佳狀態(tài)后測(cè)定,測(cè)定結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差即為
方法檢出限。
按照本標(biāo)準(zhǔn)方法中規(guī)定的儀器條件,將儀器調(diào)整到最佳狀態(tài),對(duì)本
方法測(cè)試銀全流程空白進(jìn)行12次獨(dú)立分析,計(jì)算出結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差,采
取三倍空白標(biāo)準(zhǔn)偏差值即為方法檢出限,得出本方法測(cè)定銀的檢出限為
0.005μg/g,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表6。
表6方法檢出限試驗(yàn)結(jié)果
測(cè)定次數(shù)空白
10.0007
20.0037
30.0042
40.0011
50.0009
60.0038
70.0044
80.0011
90.0042
100.0009
110.0038
120.0011
平均值(μg/g)0.002492
標(biāo)準(zhǔn)偏差0.001608
檢出限(μg/g)0.005
2.2.6方法測(cè)定范圍
線(xiàn)性范圍是指特定分析方法中,方法的校準(zhǔn)曲線(xiàn)的直線(xiàn)部分所對(duì)應(yīng)
的待測(cè)物質(zhì)的濃度或量的變化范圍。配制一系列的標(biāo)準(zhǔn)系列,由低到高
分別檢測(cè),當(dāng)有拐點(diǎn)出現(xiàn)時(shí),即為曲線(xiàn)線(xiàn)性的最高點(diǎn),從而確定檢測(cè)的
線(xiàn)性范圍,同時(shí)參考檢出限,確定檢測(cè)范圍。取含待測(cè)元素含量很低的
-14-
土壤樣品,按照本標(biāo)準(zhǔn)方法中規(guī)定的儀器條件,將儀器調(diào)整到最佳狀態(tài),
全過(guò)程連續(xù)測(cè)定10次,測(cè)定結(jié)果的10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為測(cè)定下限的估計(jì)
值。
方法測(cè)定范圍上限一般是通過(guò)用相當(dāng)于樣品溶液中分析物濃度范圍
的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照方法中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件,測(cè)定方法的光譜強(qiáng)度-濃度
校準(zhǔn)曲線(xiàn),測(cè)定該實(shí)驗(yàn)條件下被測(cè)物質(zhì)符合Beer定律的濃度范圍,通過(guò)
線(xiàn)性回歸方程一次擬合度檢驗(yàn),線(xiàn)性范圍的評(píng)價(jià)參數(shù)為曲線(xiàn)的相關(guān)系數(shù)
γ≥0.999。測(cè)定上限的濃度是根據(jù)校準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性范圍上限乘以稀釋倍
數(shù)確定的。
按照本標(biāo)準(zhǔn)方法中規(guī)定的儀器條件,全過(guò)程空白連續(xù)測(cè)定10次,測(cè)
定結(jié)果的10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為測(cè)定下限的估計(jì)值,本方法測(cè)定下限為
0.015μg/g。
根據(jù)區(qū)域地球化學(xué)樣品中銀的含量水平,最終確定校準(zhǔn)曲線(xiàn)為0μg、
0.025μg、0.1μg、0.5μg、5μg、10μg,經(jīng)測(cè)定其校準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)大
于0.999,滿(mǎn)足測(cè)定要求。根據(jù)校準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性范圍上限乘以稀釋倍數(shù)確定
本方法的測(cè)定上限是50μg/g。
本標(biāo)準(zhǔn)方法的測(cè)定范圍是0.015μg/g~50μg/g。
2.2.7實(shí)驗(yàn)室內(nèi)方法正確度、精密度
按照GB/T6379.1—2004《測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精
密度)第1部分:總則與定義》和《測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度
與精密度)第4部分:確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法正確度的基本方法》,
對(duì)已有數(shù)據(jù)的有證國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),驗(yàn)證方法的正確性。
-15-
稱(chēng)取37個(gè)土壤、水系沉積物國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),按照本標(biāo)準(zhǔn)方法分
析步驟消解,擬定的儀器工作條件進(jìn)行測(cè)定,進(jìn)行方法的準(zhǔn)確度、精密
度試驗(yàn),結(jié)果按《地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范》(DZ/T0130-2006)
判定。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)準(zhǔn)確度結(jié)果見(jiàn)表7,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度結(jié)果見(jiàn)表8。
表7實(shí)驗(yàn)室內(nèi)方法準(zhǔn)確度
Ag(μg/g)
國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
準(zhǔn)確度
測(cè)定值推薦值結(jié)果評(píng)價(jià)
?logC
GBW07401GSS-10.370.350.024合格
GBW07402GSS-20.0490.054-0.042合格
GBW07403GSS-30.0860.091-0.025合格
GBW07404GSS-40.0650.070-0.032合格
GBW07405GSS-54.334.40-0.007合格
GBW07406GSS-60.220.200.041合格
GBW07407GSS-70.0550.057-0.016合格
GBW07408GSS-80.0570.060-0.022合格
GBW07423GSS-90.0780.0760.011合格
GBW07425GSS-110.110.0980.050合格
GBW07426GSS-120.0810.0780.016合格
GBW07385GSS-290.120.1090.042合格
GBW07386GSS-300.110.1030.029合格
GBW07388GSS-320.0700.074-0.024合格
GBW07389GSS-330.0610.067-0.041合格
GBW07302GSD-20.0650.066-0.007合格
GBW07304GSD-40.0800.084-0.021合格
GBW07305GSD-50.390.360.035合格
GBW07307GSD-71.061.050.004合格
GBW07309GSD-90.0830.089-0.030合格
GBW07310GSD-100.290.270.031合格
GBW07311GSD-113.1863.20-0.002合格
GBW07312GSD-121.251.150.036合格
GBW07364GSD-210.130.14-0.032合格
GBW07365GSD-220.0630.068-0.033合格
GBW07366GSD-232.192.100.018合格
GBW07303aGSD-3a0.190.20-0.022合格
GBW07304aGSD-4a0.240.220.038合格
GBW07305aGSD-5a0.660.630.020合格
-16-
GBW07307aGSD-7a1.241.200.014合格
GBW07308aGSD-8a0.110.12-0.038合格
GBW07104GSR-20.0670.071-0.025合格
GBW07105GSR-30.0430.0400.031合格
GBW07106GSR-40.0640.0620.014合格
GBW07726GSR-170.0660.069-0.019合格
GBW07727GSR-180.0890.0850.020合格
GBW07728GSR-190.0820.086-0.021合格
表8實(shí)驗(yàn)室內(nèi)方法精密度
Ag(μg/g)
平行號(hào)
GBW07402GBW07429GBW07307a
10.0520.1421.212
20.0510.1491.221
30.0530.1451.195
40.0490.1521.187
50.0550.1551.182
60.0510.1531.175
測(cè)定結(jié)果
70.0500.1571.222
80.0480.1481.221
90.0470.1441.218
100.0530.1461.210
110.0580.1521.195
120.0570.1521.186
推薦值0.0540.1501.200
平均值0.0520.1501.202
標(biāo)準(zhǔn)偏差0.0030.0050.017
重復(fù)性限r(nóng)0.0100.0130.048
相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差%6.323.111.43
結(jié)果評(píng)價(jià)合格合格合格
2.2.8實(shí)驗(yàn)室及不同方法間比對(duì)試驗(yàn)
將土壤試樣送至江西省地質(zhì)調(diào)查研究院進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn),結(jié)果按《地
質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范》(DZ/T0130-2006)判定。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)
表9。
表9實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)試驗(yàn)
Ag(μg/g)
樣品編號(hào)廣西ICP-MS江西
?logC結(jié)果判定
測(cè)定值ES測(cè)定值
-17-
WJ-10.1370.140-0.009合格
WJ-20.0610.066-0.034合格
WJ-30.0570.0520.040合格
WJ-40.0670.0650.013合格
WJ-50.0620.066-0.027合格
WJ-60.0860.089-0.015合格
WJ-70.0820.090-0.040合格
WJ-80.0870.088-0.005合格
WJ-90.0720.076-0.023合格
WJ-100.1140.0990.061合格
WJ-110.1040.110-0.024合格
WJ-120.0800.0800.000合格
WJ-130.0880.0870.005合格
WJ-140.0830.088-0.025合格
WJ-150.1370.1200.058合格
WJ-160.0770.0740.017合格
WJ-170.0590.0590.000合格
WJ-180.0610.0600.007合格
WJ-190.0590.0580.007合格
WJ-200.0690.073-0.024合格
WJ-210.0730.074-0.006合格
WJ-220.0840.085-0.005合格
WJ-230.0690.0650.026合格
WJ-240.0660.067-0.007合格
WJ-250.0590.066-0.049合格
WJ-260.0840.0800.021合格
WJ-270.0650.068-0.020合格
WJ-280.0690.074-0.030合格
WJ-290.0700.0660.026合格
WJ-300.0580.0580.000合格
WJ-310.0660.0630.020合格
WJ-320.0620.066-0.027合格
WJ-330.0560.059-0.023合格
WJ-340.0730.0720.006合格
WJ-350.1030.0970.026合格
WJ-360.1420.1200.073合格
WJ-370.0640.066-0.013合格
WJ-380.0620.065-0.021合格
WJ-390.0930.097-0.018合格
WJ-400.0690.070-0.006合格
2.2.9標(biāo)準(zhǔn)方法準(zhǔn)確度(精密度和正確度)協(xié)作試驗(yàn)
-18-
2.2.9.1協(xié)作試驗(yàn)樣品信息
根據(jù)GB/T6379.2-2004《測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密
度)第2部分:確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法》、GB/T
6379.4-2006《測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第4部分:
確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法正確度的基本方法》要求,優(yōu)選了8家實(shí)驗(yàn)室,依據(jù)
提供的分析方法,以盲樣形式對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)土壤GBW07450(GSS-21)、水
系沉積物GBW07308a(GSD-8a)、水系沉積物GBW07307a(GSD-7a)、
水系沉積物GBW07366(GSD-23)、土壤GBW07405(GSS-5)、鉛鋅礦
GBW07255中的銀進(jìn)行了4次獨(dú)立分析測(cè)定。根據(jù)相應(yīng)的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)
統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。如有離群值則進(jìn)行剔除,岐離值參與計(jì)算。統(tǒng)計(jì)計(jì)算本標(biāo)準(zhǔn)
方法的重復(fù)性限和再現(xiàn)性限以及方法的偏倚。當(dāng)數(shù)據(jù)為歧離值時(shí)該數(shù)據(jù)
用“*”標(biāo)識(shí)、當(dāng)數(shù)據(jù)為離群值時(shí)該數(shù)據(jù)用“**”標(biāo)識(shí),2022年3月
已向8家實(shí)驗(yàn)室發(fā)出協(xié)作樣品,2022年10月完成方法協(xié)作實(shí)驗(yàn)。
準(zhǔn)確度協(xié)作試驗(yàn)選用的樣品信息如表10所示。
表10準(zhǔn)確度協(xié)作試驗(yàn)樣品信息
銀的含量
序號(hào)委托編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號(hào)樣品名稱(chēng)
(μg/g)
1Ag-1GBW07450(GSS-21)土壤0.073±0.003
2Ag-2GBW07308a(GSD-8a)水系沉積物0.12±0.02
3Ag-3GBW07307a(GSD-7a)水系沉積物1.20±0.08
4Ag-4GBW07366(GSD-23)水系沉積物2.10±0.3
5Ag-5GBW07405(GSS-5)土壤4.40±0.4
6Ag-6GBW07255鉛鋅礦46.9
2.2.9.2本標(biāo)準(zhǔn)方法準(zhǔn)確度協(xié)作試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析
銀元素分析準(zhǔn)確度協(xié)作試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)表2.9。依據(jù)
GB/T6739.2-2004《測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第2部
-19-
分:確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法》,先計(jì)算曼德?tīng)杊
和k一致性統(tǒng)計(jì)量,進(jìn)行一致性和離群性的檢查,再利用柯克倫
(Cochran)檢驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的變異進(jìn)行檢驗(yàn),歧離值用“*”標(biāo)注,離
群值用“**”標(biāo)注。利用格拉布斯(Grubbs)檢驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室間的變異進(jìn)
行檢驗(yàn),歧離值用“#”標(biāo)注,離群值用“##”標(biāo)注。準(zhǔn)確度協(xié)作試驗(yàn)數(shù)
據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表11~表14。
表11準(zhǔn)確度協(xié)作試驗(yàn)銀元素?cái)?shù)據(jù)匯總
單位:μg/g
編
檢測(cè)水平
號(hào)
單位
Ag-1Ag-2Ag-3Ag-4Ag-5Ag-6
0.0790.1291.172.154.63#49.5
國(guó)家0.0760.1291.152.174.68#49.3
01
0.0770.1281.172.144.76#49.6
0.0800.1261.162.224.70#49.7
0.0720.1101.232.014.2146.2
0.0700.1201.262.104.3847.1
02廣東
0.0730.1101.152.084.5846.8
0.0750.1401.182.184.4246.9
0.0700.1101.222.074.2746.5
廣西0.0690.1111.252.034.5646.0
03
0.0710.1231.342.124.3546.4
0.0760.1261.192.114.3845.6
0.0700.1171.212.114.3947.3
0.0680.1021.112.044.1545.6
04浙江
0.0740.1081.092.004.2645.5
0.0640.1181.181.994.3746.8
0.0630.1221.082.284.5345.1
0.0600.1121.082.174.3443.4
05安徽
0.0650.1201.092.224.2944.7
0.0650.1191.082.204.2244.2
0.0810.1211.272.244.3344.4
0.0820.1251.262.224.2445.6
06福建
0.0750.1201.182.014.2844.9
0.0710.1261.152.064.3745.0
0.0750.1131.172.094.3347.3
07重慶
0.0750.1301.232.064.4247.7
-20-
0.0730.1331.242.164.4345.9
0.0720.1131.212.174.4946.9
0.0730.1121.172.214.5747.2
桂林0.0700.1161.162.164.3946.7
08
0.0720.1221.142.094.4646.1
0.0730.1211.202.124.5147.6
表12準(zhǔn)確度協(xié)作試驗(yàn)銀元素?cái)?shù)據(jù)單元平均值
單位:μg/g
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