CN104655479A

CN104655479A - 测定矿物或土壤中元素含量的方法及其样品的预处理方法

Info

Publication number: CN104655479A
Application number: CN201510043582.6A
Authority: CN
Inventors: 成勇
Original assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2035-01-28
Also published as: CN104655479B

Abstract

本发明涉及测定矿物或土壤中元素含量的方法及其样品的预处理方法，属于元素检测领域。本发明要解决的第一个问题是提供测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法。本发明测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法，包括如下步骤：a、称取待测样品，加入氢氟酸，直至溶液平静无气泡产生，得溶液A；b、在溶液A中加入盐酸和硝酸，直至溶液平静无气泡产生，得溶液B；其中，按体积比，盐酸:硝酸＝3:1；c、向溶液B中加入水，然后在密闭环境中进行微波一段消解反应；d、继续升温，进行微波二段消解反应；e、冷却，即得预处理样品。进一步的，本发明还公开了测定矿物或土壤中元素含量的方法。本发明方法具有方便、快捷、准确性高等优点。

Description

测定矿物或土壤中元素含量的方法及其样品的预处理方法

技术领域

本发明涉及测定矿物或土壤中元素含量的方法及其样品的预处理方法，属于元素检测领域。

背景技术

通过对某一地理区域的多金属金矿物或土壤样品中所含有的重金属元素汞铅砷锑等和贵金属元素银等以及其它有益金属元素铁铜铬锰镍等的含量进行准确测定，能够掌握该区域土壤的化学元素构成及其含量水平等化学性质，尤其是土壤中所存在的有毒有害重金属元素及其含量等基本地理信息，或者掌握矿产资源中相应金属的成矿规律、控矿条件、矿化类型等，从而为寻找有益金属元素的成矿有利地段，以及查明矿化走向、延伸和矿化规模和深部含矿情况等奠定基础，多金属矿土壤中元素含量检测分析方法则是达成这一目标的更加基础的技术手段和必需条件。

土壤类样品主要由二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、五氧化二磷等基体组分以及汞、铅、砷、锑、锡、铜、铬、锰、镍、银、钼、钒等微量金属组分所构成，其中二氧化硅和三氧化二铝的含量总和在样品中通常能够占到50-90％的比率。对于浓度含量在微量或痕量水平的重金属元素汞铅砷锑等、贵金属元素银等、以及其它有益金属元素铁铜铬锰镍等的含量，通常是采用ICP-OES、ICP-MS、AAS或、AFS等仪器检测手段进行元素含量的测定，但是现有分析方法主要存在样品消解制备方法不适宜等缺点。由于待测元素汞砷等元素极易挥发损失，在敞开状态下采用传统的湿法或火法消解方式均由于汞在检测样品溶液或固体的制备过程中被挥发操作从而严重影响测定结果的准确性；虽然在密闭状态下采用常规微波或高压斧的消解方式可以避免汞等易挥发性元素的损失，但是由于受限于检测仪器的元素检出能力，为确保有效测定样品中微量或痕量金属元素，只能采取增大样品称取质量和减少稀释比例等措施，通过人为提高所制备样品溶液中待测元素的浓度用以确保其大于仪器检测下限，保障样品中微量或痕量水平的元素组分能够被仪器检测，由此却由于基体中二氧化硅、三氧化二铝等组分更大量地共存于所制备的样品检测溶液之中，导致基体效应等干扰因素严重影响微量或痕量元素组分的准确测定，而且盐类浓度远高于ICP-OES、ICP-MS等检测仪器所能允许承受的10mg/mL的最高耐盐量(也即，通常要求按照最多称取1.0克样品消解后稀释定容于100mL容量瓶)，因此大大降低了气动雾化器的传输雾化效率，严重影响元素测定的稳定性和精密度，甚至“盐析效应”导致ICP－OES、AAS、ICP－MS等检测仪器的气动雾化器堵塞，或者沉积阻塞ICP-MS进样系统的采样锥和截取锥锥孔导致检测仪器无法正常使用。

因此，寻找一种高效准确测定多金属矿物或土壤样品中汞、铅、砷、锑、锡等重金属元素；银等稀贵金属元素以及铁、铜、铬、锰、镍、钴、钒、钼等其它有益金属元素含量的样品溶液消解制备方法和元素含量检测方法，显得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的第一个问题是提供测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法。

本发明测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法，包括如下步骤：

a、称取待测样品，加入氢氟酸，直至溶液平静无气泡产生，得溶液A；其中，按料液比，待测样品:氢氟酸＝(1:2～3)g/mL；

b、在溶液A中加入盐酸和硝酸，直至溶液平静无气泡产生，得溶液B；其中，按体积比，盐酸:硝酸＝2～4:1；

c、向溶液B中加入水，然后在密闭环境中进行微波一段消解反应，其中，微波功率为600～1200W，温度为70～90℃，按照体积比，盐酸:水＝1:1～1.5；

d、继续升温，进行微波二段消解反应，其中，微波功率为600～1200W，温度为110～130℃；

e、冷却，定容，即得预处理样品。

进一步的，作为优选方案，所述a步骤中待测样品质量为1.0～2.0g；所述b步骤中，按体积比，盐酸:硝酸＝3:1。

优选地，所述b步骤中盐酸和硝酸的用量为：每1.0～2.0g待测样品中加入9～15mL盐酸和3～5mL硝酸。

进一步的，所述c步骤中，升温速度优选为3～5min升温至70～90℃，然后保持5～7min；所述d步骤中，升温速度优选为5～10min升温至110～130℃，然后保持15～20min。作为更优选方案，所述c步骤中，升温速度为4min升温至80～85℃，然后保持6～7min，微波一段消解反应中微波功率为600W；所述d步骤中，升温速度为8～9min升温至120～130℃并保持17～18min，微波二段消解反应中微波功率为1200W。

其中，所述a步骤中氢氟酸浓度优选为40～47wt％；所述b步骤中硝酸的浓度优选为65～68wt％，盐酸浓度优选为36～38wt％。

优选地，在b、c步骤之间，将溶液B静置2～3min；c步骤中，按体积比，盐酸:水＝1:1；所述e步骤冷却至35℃以下，优选以水稀释定容到50～100mL，更优选以水稀释定容到50mL容量瓶中混合均匀即得到预处理制备的样品待测溶液。

作为优选方案，本发明测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法，包括如下步骤：

a、称取1.0～2.0g待测样品，加入3.0～6.0mL浓度为40～47wt％氢氟酸，直至溶液平静无气泡产生，得溶液A；

b、在溶液A中加入9.0～15.0mL浓度为65～68wt％盐酸和3.0～5.0mL浓度为36～38wt％硝酸，直至溶液平静无气泡产生，得溶液B；

c、向溶液B中加入9.0～15.0mL水，然后在密闭环境中进行微波一段消解反应，其中，升温速度为4min升温至80～85℃，然后保持6～7min，微波一段消解反应中微波功率为600W；

d、继续升温，进行微波二段消解反应，其中，升温速度为8～9min升温至120～130℃并保持17～18min，微波二段消解反应中微波功率为1200W；

e、冷却至35℃以下，以水稀释定容到50mL容量瓶中混合均匀即得预处理样品。

本发明要解决的第二个问题是，提供一种测定矿物或土壤中元素含量的方法，包括如下步骤：

(1)、按照上述方法处理待测样品，得到预处理样品；

(2)、采用电感耦合等离子体原子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法、火焰或石墨炉原子吸收光谱法或氢化物发生原子荧光光谱法分析预处理样品中元素含量，并计算得到待测样品中各元素的含量。

优选地，所述电感耦合等离子体原子发射光谱检测参数为：RF功率1500W，辅助气流速1.0L/min，蠕动泵泵速75r/min，观察高度11.0mm，雾化器压力0.35MPa。电感耦合等离子体质谱检测参数为：ICP功率1184W，雾化气流量0.90L/min，进样速度0.85mL/min，聚焦透镜电压8.0v，四级杆偏压-3.3v，六级杆偏压-4.0v，采样深度140mm，驻留时间100ms，脉冲检测器电压2800v，模拟检测器电压1450v。

本发明技术方案采用特定浓度、用量、配比的氢氟酸、盐酸、硝酸并且按照特定加入顺序和反应条件在敞开状态和室温环境中进行充分的样品分解预反应，尽量挥发除去土壤样品中所含二氧化硅等基体组分，也即以四氟化硅形式尽可能挥发除去部分二氧化硅基体；同时，通过控制微波密闭消解条件和消解组合试剂的种类及用量等用以确保待测组分被有效分解进入溶液但是尽量减少三氧化二铝等基体组分被消解反应进入溶液的浓度，也即促使三氧化二铝不被酸消解而是以残渣形式沉积于容器底部被排除在外不能进入检测溶液之中；以及通过酸、水的配比及用量，并且控制溶液呈强酸度、小体积和高温反应等介质条件，促使已经被消解进入溶液中的部分硅基体又重新以硅酸等形态凝聚析出沉淀于容器底部。以多种措施相结合，从而达到简化所制备样品检测溶液的基体构成和含量水平，有效降低盐类浓度的目的，虽然同常规方式一样采取了增大样品称取质量和减少稀释比例等措施，人为提高所制备样品溶液中待测元素的浓度用以保障微量或痕量水平的元素组分能够被仪器有效检测，但由于基体中二氧化硅、三氧化二铝等组分部分或被挥发除去、或被凝聚沉淀析出、或以残渣形式排除在外而未能进入所制备样品溶液，因此解决了基体效应以及高盐类浓度的影响，克服了现有样品制备方法的技术缺陷。同时敞开体系中的预反应以及密闭状态下的微波消解，两者的控制条件均有效地避免汞均有效地避免汞、砷等易挥发性待检元素的损失，而且样品消解快速高效，本发明从称取样品、预反应、微波消解、冷却定容直到元素测定的全流程仅需1小时。

本发明样品溶液制备方法首先在敞开体系和室温环境中进行二次预分解反应处理，用以尽量以四氟化硅形式挥发除去样品中二氧化硅等主量基体组分，降低所制备样品检测溶液中基体组分和盐类的浓度。然后才在高压密闭状态下采用微波消解方式并且分别控制在二个不同的温度条件下进行加热反应，促使多金属矿土壤样品中待测元素组分被快速有效完全消解进入检测溶液，并且确保密闭容器中气体压力安全受控用以避免因气体泄漏而导致汞等易挥发性元素的损失；同时通过选择消解组合试剂和设置微波加热消解控制条件，人为有意地尽量确保三氧化二铝等基体组分不能够被酸消解反应进入检测溶液之中，而是以残渣形式沉积于容器底部，从而进一步降低所制备的样品检测溶液中基体组分和盐类浓度；以及通过酸、水的配比及用量，并且控制溶液呈强酸度、小体积和高温反应等介质条件，促使已经被消解进入溶液中的部分硅基体又重新以硅酸等形态凝聚析出沉淀于容器底部。总之，通过或挥发除去基体组分，或凝聚析出沉淀基体组分，或避免基体组分被消解进入检测溶液之中，多种措施相结合有效简化或降低了所制备样品检测溶液中基体组分的构成和含量水平以及盐类浓度，因此虽然同常规方法一样采用了增大样品称取质量和减少了稀释比例用以确保微量、痕量元素检测结果准确性的技术措施，但是有效避免了现有方法所存在的基体效应、高盐类浓度等干扰因素影响元素测定的技术缺点，故本方法的样品称取质量可以放大到1～2g，稀释体积则可以缩小到50mL,也即其预处理所得检测溶液中样品的固液稀释比例可以高达0.02～0.04g/mL，远高于ICP－OES法测定所要求固液稀释比例(固体溶解量)小于0.01g/mL以及ICP－MS法测定所要求固液稀释比例(固体溶解量)小于0.002g/mL的常规条件，故而更加有利于样品中痕量组分的准确测定；而且敞开体系预反应以及密闭状态下微波消解的控制条件均有效地避免汞、砷等易挥发性待检元素的损失，提高了汞等元素测定结果的准确性；同时，样品消解快速高效，本发明从称取样品、预反应、微波消解、冷却定容直到元素测定的全流程仅需1小时。

另外，本发明的样品溶液制备方法适用广泛，满足了电感耗合等离子体原子发射光谱法(ICP－OES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP－MS)、火焰或石墨炉原子吸收光谱法(F－AAS、GF－AAS)、氢化物发生原子荧光光谱法(HG-AFS)等分析测试手段对溶液盐类浓度、检测下限等技术要求，能够运用上述方法中的一种或多种同时或分别逐一测定所制备样品检测溶液中的元素含量。本方法高效快捷，准确度精密度好，可用于多金属类土壤、矿物等各类样品中含量范围覆盖从1.5×10^-1～1×10^-7的重金属元素汞铅砷锑等和贵金属元素银等以及其它有益金属元素铁铜铬锰镍等的含量的测定。

具体实施方式

a、称取待测样品，加入氢氟酸，直至溶液平静无气泡产生，得溶液A；其中，按料液比，待测样品:氢氟酸＝(1:2～1:3)g/mL；并且称取样品质量为1.0～2.0g；

b、在溶液A中加入盐酸和硝酸，直至溶液平静无气泡产生，得溶液B；其中，按体积比，盐酸:硝酸＝3:1，并且1.0～2.0g待测样品需要分别加入9～15mL浓盐酸和3.0～5.0mL浓硝酸；

c、向溶液B中加入水，然后密闭环境中进行微波一段消解反应，升温速度为3～5min升温至70～90℃，然后保持5～7min；其中，微波一段消解反应中微波功率为600～1200W，按照体积比，盐酸:水＝1:1～1.5；

d、继续升温，进行微波二段消解反应，升温速度为5～10min升温至110～130℃，然后保持15～20min；其中，微波二段消解反应中微波功率为600～1200W；

e、冷却，以水稀释定容于50mL容量瓶中混合均匀即得预处理样品。

其中，作为优选方案，将称取的矿物或土壤待测样品于容器中，不加入任何水分直接在干燥的所称取的待检样品中加入浓氢氟酸，在敞开状态和室温环境中摇动容器将样品分散于氢氟酸之中并且加快消解反应，通过充分预反应促使四氟化硅等反应产生的气体逸出直至溶液平静无气泡产生。作为优选方案，按料液比，待测样品:氢氟酸＝1:3g/mL，也即，每1g待测样品中加入3mL的氢氟酸。土壤或矿石类样品中二氧化硅和三氧化二铝的含量通常较高，有的其总量甚至能够占到样品50-90％的比率，加入氢氟酸有利于消解二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铬、三氧化二铝等难溶氧化物，而且利用氟离子的络合作用促进银离子等稳定存在于溶液中而不会形成氯化银沉淀等。

其中，作为优选方案，氢氟酸、盐酸和硝酸均为未经稀释的市场销售的最浓试剂，浓硝酸质量百分比浓度是65％～68％，氢氟酸质量百分比浓度是40％～47％，浓盐酸质量百分比浓度为36％～38％。

进一步的，作为优选方案，在b、c步骤之间，优选将溶液B静置一段时间，优选静置2～3min。

其中，c步骤加入水是为了水进行冲洗容器壁和稀释溶液。作为优选方案，按体积比，盐酸:水＝1:1。

作为优选方案，c步骤微波一段消解反应的升温速度优选为4min升温至80～85℃，然后保持6～7min；其中，微波一段消解反应中微波功率为600W。

进一步的，作为优选方案，d步骤微波二段消解反应的升温速度优选为8～9min升温至120～130℃并保持17～18min；其中，微波二段消解反应中微波功率为1200W。

优选地，e步骤冷却至35℃以下，然后以水稀释定容于50mL容量瓶中混合均匀，也即最终检测溶液中样品的固液稀释比例为0.02～0.04g/mL。

通常，称取矿物或土壤样品1.0～2.0g，加入3.0～6.0mL浓氢氟酸，在敞开状态和室温环境中预反应至液面平静无气泡产生；然后分别加入9～15mL浓盐酸和3.0～5.0mL浓硝酸，继续在室温和敞开状态下摇动容器用以加快消解反应并促使反应产生的气体逸出，直至液面平静无气泡产生以后再静置保持2～3分钟；以9～15mL水冲洗容器器壁和稀释溶液后密闭容器，进行微波密闭高压加热消解反应。所采用的微波加热消解方式分为二个阶段逐级梯次升温进行反应；也即，微波消解的控制条件设置为采用斜坡升温方式，第一阶段程控3～5min升温至70～90℃并保持5～7min，第二阶段程控5～10min升温至110～130℃并保持15～20min进行消解反应；微波消解溶液冷却至室35℃以下，以水稀释定容于50mL塑料容量瓶中制备得样品检测溶液。

进一步的，本发明还公开了测定矿物或土壤中元素含量的方法，包括如下步骤：

(1)、按照上述方法处理待测样品，得到预处理样品；

(2)、采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP－OES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP－MS)、火焰或石墨炉原子吸收光谱法(F－AAS、GF－AAS)、氢化物发生原子荧光光谱法(HG-AFS)等分析方法中的一种或多种对预处理样品中元素含量进行测定，并计算得到待测样品中各元素的含量。

进一步的，作为优选方案，电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP－OES)检测参数为：RF功率1500W，辅助气流速1.0L/min，蠕动泵泵速75r/min，观察高度11.0mm，雾化器压力0.35MPa。电感耦合等离子体质谱(ICP－MS)检测参数为：ICP功率1184W，雾化气流量0.90L/min，进样速度0.85mL/min，聚焦透镜电压8.0v，四级杆偏压-3.3v，六级杆偏压-4.0v，采样深度140mm，驻留时间100ms，脉冲检测器电压2800v，模拟检测器电压1450v。

进一步的，上述矿物为多金属矿物，是指基体组分主要由二氧化硅、三氧化二铝或三氧化二铁构成，以及其余次要基体组分包括氧化钙、氧化镁和五氧化二磷等的土壤或矿物样品。

测定多金属矿土壤样品中元素组分的含量是指多金属矿土壤样品中含量范围从常量、微量、痕量直到超痕量水平，也即从15％～1×10^-7含量范围和水平的汞、铅、砷、锑、锡、银、铁、铜、铬、锰、镍、钴、钒、钼等元素的含量。

称取多金属矿物或土壤样品1.0～2.0g，加入3.0～6.0mL浓氢氟酸，在敞开状态和室温环境中预反应至液面平静无气泡产生；然后分别加入9～15mL浓盐酸和3.0～5.0mL浓硝酸，继续在室温和敞开状态下摇动容器用以加快消解反应并促使反应产生的气体逸出，直至液面平静无气泡产生以后再静置保持2～3分钟；以9～15mL水冲洗容器器壁和稀释溶液后密闭容器，进行微波密闭高压加热消解反应。所采用的微波加热消解方式分为二个阶段逐级梯次升温进行反应；也即，微波消解的控制条件设置为采用斜坡升温方式，第一阶段程控3～5min升温至70～90℃并保持5～7min，第二阶段程控5～10min升温至110～130℃并保持15～20min进行消解反应；微波消解溶液冷却至35℃以下，以水稀释定容于50mL塑料容量瓶中制备得样品检测溶液。其中，氢氟酸、盐酸和硝酸均为未经稀释的市场销售的最浓试剂，浓硝酸质量百分比浓度是65％～68％，氢氟酸质量百分比浓度是40％～47％，浓盐酸质量百分比浓度为36％～38％。

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP－OES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP－MS)、火焰或石墨炉原子吸收光谱法(F－AAS、GF－AAS)、氢化物发生原子荧光光谱法(HG-AFS)等分析方法中的一种或多种，对所制备的多金属矿产或土壤样品检测溶液中待测元素的含量进行同时或分别测定，从而能够检测多金属矿产或土壤样品中含量范围从常量、微量、痕量直到超痕量水平，也即覆盖了从15％～1×10^-7含量范围内的汞、铅、砷、锑、锡、银、铁、铜、铬、锰、镍、钴、钒、钼、钒等元素的含量。其中，设置电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP－OES)检测参数为：RF功率1500W，辅助气流速1.0L/min，蠕动泵泵速75r/min，观察高度11.0mm，雾化器压力0.35MPa。设置电感耦合等离子体质谱(ICP－MS)检测参数为：ICP功率1184W，雾化气流量0.90L/min，进样速度0.85mL/min，聚焦透镜电压8.0v，四级杆偏压-3.3v，六级杆偏压-4.0v，采样深度140mm，驻留时间100ms，脉冲检测器电压2800v，模拟检测器电压1450v。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

在下面的实施例中，使用美国赛默飞世尔公司iCAP6300型全谱直读电感耦合等离子体原子发射谱仪，或X2型电感耦合等离子体质谱仪(ICP－MS)，并且均配制了耐氢氟酸材质的雾化器、雾化室和中心管等部件。浓硝酸质量百分比浓度是65％～68％，氢氟酸质量百分比浓度是40％～47％，浓盐酸质量百分比浓度为36％～38％。

实施例1

称取1.00g样品(GBW07301)于容器中，加入3.0mL浓度为40～47wt％的氢氟酸，在敞开状态和室温环境中预反应至液面平静无气泡产生；然后分别加入9.0mL浓度为36～38wt％的盐酸和3.0mL浓度为65～68％的硝酸，继续在室温和敞开状态下摇动容器用以加快消解反应并促使反应产生的气体逸出，直至液面平静无气泡产生以后再静置保持2分钟；以9mL水冲洗容器器壁和稀释溶液后密闭容器，进行微波密闭高压加热消解反应。所采用的微波加热消解方式分为二个阶段逐级梯次升温进行反应；也即，微波消解的控制条件设置为采用斜坡升温方式，第一阶段程控3min升温至70℃并保持5min，微波功率为600W；第二阶段程控5min升温至110℃并保持15min进行消解反应，微波功率为1200W；微波消解溶液冷却至室35℃以下，以水稀释定容于50mL塑料容量瓶中制备得样品检测溶液。

用ICP-OES测定消解制备的样品溶液中铅、砷、锑、锡、铁、铜、铬、锰、镍、钴、钒、钼、钒等元素的含量，结果见表1。

实施例2

称取样品2.00g(GBW07303)，加入6.0mL浓度为40～47wt％的氢氟酸，加入15mL浓度为36～38wt％的盐酸和5.0mL浓度为65～68％的硝酸预反应至液面平静无气泡逸出后再静置保持3分钟；以15mL水冲洗容器后密闭容器进行微波消解，微波加热条件设置为5min升温至90℃并保持7min，微波功率为600W；然后10min升温至130℃并保持20min，微波功率为1200W。

除此之外，按照与实施例1的方法相同的方法消解样品并以ICP－OES检测溶液，结果见表1。

实施例3

称取样品1.50g(GBW07305)，加入4.5mL浓度为40～47wt％的氢氟酸，加入12mL浓度为36～38wt％的盐酸和4.0mL浓度为65～68％的硝酸预反应至液面平静无气泡逸出后再静置保持2分钟；以12mL水冲洗容器后密闭容器进行微波消解，微波加热条件设置为4min升温至80℃并保持6min，微波功率为600W；然后8min升温至120℃并保持18min，微波功率为1200W。

实施例4

称取样品1.00g(GBW07404)，加入3.0mL浓度为40～47wt％的氢氟酸，加入9mL浓度为36～38wt％的盐酸和3.0mL浓度为65～68％的硝酸预反应至液面平静无气泡逸出后再静置保持2.5分钟；以9mL水冲洗容器后密闭容器进行微波消解，微波加热条件设置为4min升温至85℃并保持6min，微波功率为600W；然后9min升温至120℃并保持17min，微波功率为1200W。

除此之外，按照与实施例1的方法相同的方法消解样品并以ICP－MS检测溶液中银、汞、铅、砷、锑、锡等元素的含量，结果见表2。

实施例5

称取样品1.00g(GBW07405)，加入3.0mL浓度为40～47wt％的氢氟酸，加入9mL浓度为36～38wt％的盐酸和3.0mL浓度为65～68％的硝酸预反应至液面平静无气泡逸出后再静置保持2分钟；以9mL水冲洗容器后密闭容器进行微波消解，微波加热条件设置为3min升温至90℃并保持6min，微波功率为600W；然后8min升温至130℃并保持20min，微波功率为1200W。

表1 标准样品对照试验(w/10^-6)

实施例6

称取样品1.50g(GBW07301)，加入4.5mL浓度为40～47wt％的氢氟酸，加入12mL浓度为36～38wt％的盐酸和4.0mL浓度为65～68％的硝酸预反应至液面平静无气泡逸出后再静置保持3分钟；以12mL水冲洗容器后密闭容器进行微波消解，微波加热条件设置为3min升温至80℃并保持5min，微波功率为600W；然后10min升温至130℃并保持18min，微波功率为1200W。

实施例7

除此之外，按照与实施例1的方法相同的方法消解样品并以ICP－MS检测溶液中元素组分的含量，结果见表2。

实施例8

称取样品1.50g(GBW07305)，加入5.0mL浓度为40～47wt％的氢氟酸，加入9mL浓度为36～38wt％的盐酸和3.0mL浓度为65～68％的硝酸预反应至液面平静无气泡逸出后再静置保持3分钟；以9mL水冲洗容器后密闭容器进行微波消解，微波加热条件设置为5min升温至90℃并保持7min，微波功率为600W；然后10min升温至130℃并保持20min，微波功率为1200W。

实施例9

称取样品2.00g(GBW07404)，加入6.0mL浓度为40～47wt％的氢氟酸，加入15mL浓度为36～38wt％的盐酸和5.0mL浓度为65～68％的硝酸预反应至液面平静无气泡逸出后再静置保持3分钟；以15mL水冲洗容器后密闭容器进行微波消解，微波加热条件设置为5min升温至80℃并保持7min，微波功率为600W；然后10min升温至120℃并保持20min，微波功率为1200W。

实施例10

称取样品2.00g(GBW07405)，加入6.0mL浓度为40～47wt％的氢氟酸，加入15mL浓度为36～38wt％的盐酸和5.0mL浓度为65～68％的硝酸预反应至液面平静无气泡逸出后再静置保持3分钟；以15mL水冲洗容器后密闭容器进行微波消解，微波加热条件设置为5min升温至90℃并保持7min，微波功率为600W；然后10min升温至130℃并保持20min，微波功率为1200W。

表2 标准样品对照试验(w/10^-6)

续表2

Sb	0.22	0.18	0.46	0.40	0.87	0.94	0.44	0.40	35	38
											Sn	3.1	2.6	29	33	6.1	5.6	2.5	2.1	18	22
Pb	24	28	32	37	98	102	26	22	552	540
											As	2.0	1.7	6.2	5.6	34	39	4.4	4.0	412	428
Mo	920	935	240	221	1.4	1.9	0.31	0.26	4.6	4.2
											Cu	22	19	4.9	4.3	21	17	11.4	13.0	144	139

由表1、表2可见，本发明对多金属矿土壤中1.5×10^-1～1×10^-7含量范围和水平的汞、铅、砷、锑、锡、银、铁、铜、铬、锰、镍、钴、钒、钼等元素含量的测定结果与标准值基本一致，表明本发明的样品消解以及元素测定的结果具有较高的准确性和可靠性。

Claims

1.测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

e、冷却，定容，即得预处理样品。

2.根据权利要求1所述的测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法，其特征在于：所述a步骤中待测样品质量为1.0～2.0g，消解反应后的最终稀释定容体积为50～100mL，；b步骤中，按按体积比，盐酸:硝酸＝3:1。

3.根据权利要求2所述的测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法，其特征在于：所述b步骤中盐酸和硝酸的用量为：每1.0～2.0g待测样品中加入9～15mL盐酸和3～5mL硝酸。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法，其特征在于：所述c步骤中，升温速度为3～5min升温至70～90℃，然后保持5～7min；所述d步骤中，升温速度为5～10min升温至110～130℃，然后保持15～20min。

5.根据权利要求5所述的测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法，其特征在于：所述c步骤中，升温速度为4min升温至80～85℃，然后保持6～7min，微波一段消解反应中微波功率为600W；所述d步骤中，升温速度为8～9min升温至120～130℃并保持17～18min，微波二段消解反应中微波功率为1200W。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法，其特征在于：所述a步骤中氢氟酸浓度为40～47wt％；所述b步骤中硝酸的浓度为65～68wt％，盐酸浓度为36～38wt％。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法，其特征在于：在b、c步骤之间，将溶液B静置2～3min；c步骤中，按体积比，盐酸:水＝1:1；所述e步骤冷却至35℃以下，以水稀释定容到50～100mL。

8.根据权利要求7所述的测定矿物或土壤中元素含量的样品预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

e、冷却至35℃以下，以水稀释定容到50～100mL，即得预处理样品。

9.测定矿物或土壤中元素含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、按照权利要求1～8中任一项所述方法处理待测样品，得到预处理样品；

10.根据权利要求9所述的测定矿物或土壤中元素含量的方法，其特征在于：电感耦合等离子体原子发射光谱检测参数为：RF功率1500W，辅助气流速1.0L/min，蠕动泵泵速75r/min，观察高度11.0mm，雾化器压力0.35MPa。电感耦合等离子体质谱检测参数为：ICP功率1184W，雾化气流量0.90L/min，进样速度0.85mL/min，聚焦透镜电压8.0v，四级杆偏压-3.3v，六级杆偏压-4.0v，采样深度140mm，驻留时间100ms，脉冲检测器电压2800v，模拟检测器电压1450v。