Способ количественного определения золота и серебра методом лазерного микроспектрального анализа

СО?ОЗ СОЕКтсНИХ социАлистич1=сних жаЪЬЛин и9Ь 01Ь я

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОсудА1 ст еи 11 1й ис11ит т по из:ьБ етения?4 и отнРътиям пги жит ссср (46) 15е09.90.Бюл. N- 34 (2l) 4146047/31-25 (22) 11,11.86 (71) Институт геологических наук им. K.È.Сатпаева (72) С.И.Мадина н М.И.Мадин (53) 543.053 (ОЯЯ.Я) (56) Арнаутов М.В., Киреев А,Д, Количественный анализ сульфидных минералов с помощью лазерного микроспектроанализатора JINA-I, — "Труды Института геологии и геофизики СО АН СССР", Новосибирск: Наука, !977, вып.315, с. 6-10.

Косонец N.Ã., Ставров О.Д. Локаль" ный спектральный анализ в геологии.

М.: Недра, 1983, с. 103. (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕ. НИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОГО МИКРОСПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА

57) Изобретение относится к микроспектральному анализу с лазерным ис1 .Изобретение относится к физическим методам анализа химического состава вещества, а именно к микроспектральному анализу с лазерным испарением пробы. Оно может быть использовано н различных областях науки и техники, и которых применяют излучения твердых веществ, кроме стекловидных, с изнестной объемной плотностью.

Цель изобретения — повышени9 точности и экслрессностн анализа.

Сущность изобретения состоит s следующем. Изготавливается головной эталон с максимально яелаемььм содержанием определяемых элементов путем, (51)5 01 N I/78 Гз 01,т 3 443 парением Ilpo6I. и может быть использовано в различных областях науки и техники, излучающих твердые тела с известной объемной плотностью, Цель изобретения — повышение точности и экслрессности анализа. Изготовляют я эталонные порошки, осуществляют сту- пенчатое првссование эталонных порошков в таблетки при давлениях, исчерпывающих. дальнейшее статическое слатие материала основы эталона, определяют объемную плотность таблеток, спектрометрируют, строят градуировочные графики. Из них определяют предварительную, а затем искомую концентрацию, с учетом поправочного коэФФициента К = Р V»/g s

Ч », — полные цбъеми лазерных кратеров в эталоне и образце.2 табл.

2 введения в тонкоизмельченную (размер частиц не допкен превышать

5 мкм) основу таким же образом рас" тертых элементов — примеси (в элементарном или окисном виде). Последовательным разбавлением этого и каждого последующего эталона основой в два раза получают три эталона на квщый порядок концентраций, что га.— рантирует надежность измерений. Прессуют эталонные порошки, смоченные несколькими каплями 1Х-ного спиртового раствора клея БФ- 6, при давлениях 900, 1800, 3300 МПа, исчерпывающих возмоькность дальнейшего эаметноro статического сжатия материала основы эталона (в нащем случае пирита), и течение . 3 мнн каждый, Опреде- ляют объемную плотность эталонов=таб- в леток методом непосредственных измерений. Получают спектры эталонов в условиях (режим лазера и искры),обес;печиваюпих нанбольиую яркость анали.тической линии золота (табл,1), са- 10 мой чувствительной в спектре этого элемента, но более слабой„ чем аналитическая атомная линия серебра. Ялблюдлемое соотнощение интенсивностей .самых чувствительных линий серебра 15 и золота объясняется различием их

=-нергий возбуждения, приводящим к отнощению больцмлновских заселенностей соответствующих возбужденных уровней, равному 3,1 для температуры. 20 плазмы lAAAA К, так клк отношение произведений вероятности перехода (А) и статического .веса (p;) уровня для них близко к единице (табл.1).

С помощью микроскопа производят за- 25 меры лазерных кратеров в эталонах ! цля каждой вспыщки. Строят градуировочные графики для серебра ДЯ -"

Ъ(1пс), для золота 1p(X„/Х4,)

= a(>pc), где a = . „< — S,S„- ЗО почернение линии в спектре, 8 @ почернение фона, 1д(с) — логарифм концентрации соответствующего эле мента, .т.„, т. — интенсивность линии с вычетом фона и интенсивность фона.

По построенным градуировочным графи- . кам определяют предварительное значение концентрации элементов"примесей, в анализируемом образце. При этом никаких ограничений на режим лазерной 40 вспыщки и их количество не накладывают, что способствует достижению максимальной чувствительности способа но искровой режим для эталонов и образцов должен бить одинаковьв4, Искомую концентрацию вычисляют умножением предварительной концентрации на поправочный коэффициент К, учитывающий несоответствие физических характеристик эталона и образца.

4

Примеры применения способа пр;с— танлены в табл.2.

Анализ образцов проводился непос" редственно в лнипифах с помощью лазерного микроспектролнализатора

ЕМА10. Спектры эталонов получены при троекратном экспонировании нл од.но и то же место Фотопластинки при следующих параметрах установки: лазер U = 990 В, С = 1200 мкф, лазерная диафрагма 0,4 мм, ступень кюветы 4, объектив lбх; искра И 5,5 кВ, L = 125 мкГн, время задержки

100 мкс, величина межэлектродного промежутка II мм, материал электродов — уголь, Регистрация излучения осуществлялась e помощью кварцевого спектрографл ИСП=28 нл Фотопластинки "спектральные, тип 2", Спектры образцов получены в индивидуальных лазерных режимах в зависимости от размера анализируемого зерна и его способности испаряться, В табл. 2 количество наборов параметров лазерных кратеров соответствует числу вспьппек, затраченных нл получение спектра данного образца. Объем испарнвшегося вещества в каждом определении представлен в виде суммы объемов отдельных лазерных кратеров, вычисляемых по формуле объема усеченного конуса. Плотности почернений и интенсивности спектральных линий определялись традиционными способами Фотографической фотометрии с помощью ! микроденситометра МД-100. Градуировочные графики строились по методу трех эталонов. Искомые концентрации .вычислялись по программе, составленной для ЗВИ "Искра 22б". Способ обеспечивает получение надежных длнных о содержании золота и серебра„ а при- . меры S и б свидетельствуют о равномерном распределении серебра в разных зернах пирита одного и того же образца.

Формула изобретения

K = Уэ э РОРьь где р,, р - средние значения объемной плотности эталона и образца;

V V — полный объем лазерных ьВ кратеров в эталоне и обрлзцее

Способ количественного определения золота и серебра методом лазерного микроспектрального ляллиза,сос" яя тоящий в том, что эталонные порощки прессуют в таблетки, спектрометрируют таблетки и исследуемый обрлзец, строят градуйровочные графики, из них определяют предварительную, а

Элемент

Длина волны, нм

А р х10,с

Энергия возбуядения,эВ

Интервал определяемых концентраций,спектрограф

ИСП-28

Аи 1

Ag 1

Ag I I

267, 595 4, 63 1, 1 0,007-1

3389289 3,66 1,3 0,003-0,4

243 779 9 93 13 0,01-1

Таблица 2

Количественное определение золота и серебра в минералах

37,20,24

0,166 40,20,28 21,6

38,20,26

50,75,40

1,3 50,24,38 18,3

50,25 41

0,045 67,40,34 67,3

67,35,42

Аи 1

267,6

1 Пирит .

2 Блеклая

Руда

Ag 11

243,8

1 8

3 Борнит

Ая!

338,3

0%071

4 ХалькоГ .зин

21,0

0,087 25,25,28

37,25,50

379179

37,15,14

0,074 37,17,16

37,!5,14

37,17 12

Ag .1

338,3

Ag 1

338,3

5 Пирит

16,3 0,338!

338 3

6 Пирит

0 098 37,20,24

40,20,28

38,20,26

21 6

5 462977 6 затем с учетом поправочного коэффи- ного коэффициента используют козф4>ициента искомуи концентрации опреде- циент К, равный отнощения масс вещеляемых элементов в исследуемом об- ства таблетки и образца, испаривщих-, разцеа О т л и ч а и щ и и с я 5 ся из лазерного кратера тем, что, с целью повыщения точносК = Ра + ò /,в об ти и экспрессности„ осуществляйт ступенчатое прЕссование в таблетки при где p, p, — сред1Гие значения давлениях, исчерпывающих дальнейпее объемной плотности таблетки и образстатическое сжатие материала основы 10 ца; эталонов, определяют объемнуи плот- V,, - полные объемы лазерность таблеток и в качестве поправоч- ных кратеров в таблетке и образце.

Т а б л и ц а 1

Аналитические линии золота и серебра