微波消解-萃取—icp-ms法测定高纯金中杂质元素
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研究首次提出使用微波消解 －萃取的方法对高 纯金样品进行前处理。通过对微波消解和微波萃取 条件的优化，高纯金样品溶液中金萃取率达到 ９９．８％ 以上，测定结果能够满足同时测定 ４０种杂质元素检 测要求。与 传 统 方 法 相 比，该 方 法 减 少 了 前 处 理 流 程，缩短了分析时间，有效提高了金萃取率，具有简单 快速、准确、检出限低、重现性好等优点［４－５］。
大量金基体对杂质元素测定产生干扰和抑制作用，影响测定结果的准确度。实验建立微波消解 －
萃取—ＩＣＰ－ＭＳ法测定高纯金中杂质元素的方法，并对微波消解 －萃取条件进行优化，提高金溶解
率及金萃取率，消除金基体对杂质元素测定的干扰。该方法可同时测定 ４０种杂质元素，检出限为
０．０１～０．２９μｇ／ｇ，测定结果相对标准偏差（ｎ＝６）为 １．２９％ ～４．１８％，加入标准物质回收率为
引 言
随着黄金冶炼技术的进步，一些黄金产品纯度已 达到 ９９．９９％以上［１］，对高纯金中杂质元素种类及含 量检测要求也随之提高。国家标准方法采用 ＩＣＰ－ ＭＳ法测定高纯 金 中 的 杂 质 元 素 ［２－３］，但 实 际 工 作 中 采用传统湿法消解样品后，其消解液中的大量金基体 对杂质元素测定产生干扰和抑制作用，且容易对仪器 造成污染和损害。因此，找到一种结合 ＩＣＰ－ＭＳ法 检测高纯金样品的前处理方法是非常必要的。
２．２．２ 萃取相比 萃取相比为微波消解液与萃取剂的体积比，其对
８６．９４％ ～１１５．５５％，准确度和精密度良好。
关 键 词 ： 微 波 消 解 ；微 波 萃取 ； ＩＣ Ｐ －Ｍ Ｓ ；高 纯 金 ； 杂质元素
中图分类号：Ｏ６５７．６３
文献标志码：Ａ
开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：
文章编号：１００１－１２７７（２０２０）０３－００８２－０４
ｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈｊ２０２００３１８
常用于金 （Ⅲ ）萃 取 的 有 机 试 剂 有 乙 醚、乙 酸 乙 酯、磷酸三丁酯（ＴＢＰ）、甲基异丁基酮（ＭＩＢＫ）、二丁 基卡必醇［６］等，在相同萃取条件下，经多次实验得到 不同有机试剂对金萃取率的影响，结果见表 １。综合 考虑试剂成本、金萃取率等因素［７］，选择乙酸乙酯作 为萃取剂。
表 １ 不同萃取剂对金萃取率的影响
试剂：高纯金标准样品（ｗ（Ａｕ）＝９９．９９９％，Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ公司）；２８种元素混合标准溶液和汞元素标准
溶液（单元素质量浓度均为 １０００ｍｇ／Ｌ，美国 ｏ２ｓｉ公 司定制）；３０种元素混合标准溶液（单元素质量浓度 均为 １０ｍｇ／Ｌ，德 国 Ｍｅｒｃｋ公 司 定 制）；硝 酸 （ＭＯＳ 级）；盐酸（ＭＯＳ级）。
８２ 分 析 测 试
黄 金 ＧＯＬＤ
２０２０年第 ３期 ／第 ４１卷
微波消解 －萃取—ＩＣＰ－ＭＳ法测定高纯金中杂质元素
张义丞１，孟建华２，赫婷婷２，许晓菁１，牛治燕１，于晓辉１
（１．天津市产品质量监督检测技术研究院；２．国家金银饰品质量监督检验中心（天津））
摘要：采用国家标准方法 ＩＣＰ－ＭＳ法测定高纯金中的杂质元素时，利用传统湿法消解样品后，
有机试剂 乙醚 乙酸乙酯 磷酸三丁酯 甲基异丁基酮 二丁ห้องสมุดไป่ตู้卡必醇
金萃取率 ／‰ ９９７．６８３ ９９９．８７２ ９９６．３５９ ９９８．８２９ ９９９．８９０
注：金萃取率有效数字位数依据 ＧＢ／Ｔ２５９３４．２—２０１０《高纯金化学 分析方法 第 ２部分：ＩＣＰ－ＭＳ－标准加入校正 －内标法》。
２０２０年第 ３期 ／第 ４１卷
功率 ９００Ｗ，考察不同消解温度与时间对金溶解率的 影响，结果见图 １。
分 析 测 试 ８３
图 １ 消解温度与时间对金溶解率的影响
从图 １可知：当消解温度分别为 １５０℃、１６０℃、 １７０℃、１８０℃、１９０℃，金溶解率达到 １００％时，所需 的消解时间分别约为 ６０ｍｉｎ、４５ｍｉｎ、３０ｍｉｎ、２５ｍｉｎ、 ２５ｍｉｎ。微波消解时间随消解温度升高而缩短，当消 解温度高于 １８０℃时，消解时间变化不大。因此，选 择消解温度为 １８０℃，消解时间为 ２５ｍｉｎ。 ２．２ 微波萃取条件优化 ２．２．１ 萃取剂的选择
萃取剂包括乙醚、乙酸乙酯、磷酸三丁酯（ＴＢＰ）、 甲基异丁基酮（ＭＩＢＫ）、二丁基卡必醇等。 １．２ 实验方法
称取 ０．１ｇ（精确至 ０．０１ｍｇ）高纯金标准样品于 微波消解罐中，加入 ２．５ｍＬＨＣｌ－ＨＮＯ３ 混合酸（体 积比 ３∶１），加热使样品完全溶解为透明溶液。消解 完成后取出消解罐冷却，加入一定量有机萃取剂，在 设定的微波萃取程序下进行萃取。萃取完成后，直接 收集残留消解液（下层水相）。将残留消解液转移到 １００ｍＬ容量瓶中，用去离子水定容，采用 ＩＣＰ－ＭＳ法 测定杂质元素，同时测定溶液中残留的金，计算金萃 取率。
利用 ６ｍＬＨＣｌ－ＨＮＯ３混合酸消解高纯金，微波
收稿日期：２０１９－１０－２５；修回日期：２０２０－０２－２４ 作者简介：张义丞（１９８２—），男，天津人，工程师，硕士，从事产品检测技术研究与评测工作；天津市东丽区空港经济区西十道 １０６号 Ｄ座 ４３３，天津
市产品质量监督检测技术研究院，３００３８４；Ｅｍａｉｌ：１４７５４８８４＠ｑｑ．ｃｏｍ
２ 结果与分析
２．１ 微波消解条件优化 ２．１．１ 消解液的选择
在 微 波 消 解 过 程 中 ，通 常 采 用 的 强 酸 消 解 液 体 系有 ＨＮＯ３、ＨＣｌ－ＨＮＯ３、ＨＮＯ３－Ｈ２Ｏ２［２］等，样品溶 解率均可达到 １００％，考虑金萃取过程需要在盐酸 介质中进行 ［１］，因此选择 ＨＣｌ－ＨＮＯ３ 混 合 酸 作 为 消解液。 ２．１．２ 消解条件
１ 实验部分
１．１ 仪器及试剂 仪器：ＭｕｌｔｉｗａｖｅＰＲＯ型微波消解萃取仪（奥地利
安东帕公司），７７００ｘ型电感耦合等离子体质谱仪（美 国 Ａｇｉｌｅｎｔ公司），ＭｉｌｌｉｐｏｒｅＭｉｌｌｉ－Ｑ Ｉｎｔｅｇｒａｌ１０超纯 水仪（美 国 Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ公 司），ＭＬ２０４／０２型 电 子 天 平 （梅特勒 －托利多有限公司）。
大量金基体对杂质元素测定产生干扰和抑制作用，影响测定结果的准确度。实验建立微波消解 －
萃取—ＩＣＰ－ＭＳ法测定高纯金中杂质元素的方法，并对微波消解 －萃取条件进行优化，提高金溶解
率及金萃取率，消除金基体对杂质元素测定的干扰。该方法可同时测定 ４０种杂质元素，检出限为
０．０１～０．２９μｇ／ｇ，测定结果相对标准偏差（ｎ＝６）为 １．２９％ ～４．１８％，加入标准物质回收率为
引 言
随着黄金冶炼技术的进步，一些黄金产品纯度已 达到 ９９．９９％以上［１］，对高纯金中杂质元素种类及含 量检测要求也随之提高。国家标准方法采用 ＩＣＰ－ ＭＳ法测定高纯 金 中 的 杂 质 元 素 ［２－３］，但 实 际 工 作 中 采用传统湿法消解样品后，其消解液中的大量金基体 对杂质元素测定产生干扰和抑制作用，且容易对仪器 造成污染和损害。因此，找到一种结合 ＩＣＰ－ＭＳ法 检测高纯金样品的前处理方法是非常必要的。
２．２．２ 萃取相比 萃取相比为微波消解液与萃取剂的体积比，其对
８６．９４％ ～１１５．５５％，准确度和精密度良好。
关 键 词 ： 微 波 消 解 ；微 波 萃取 ； ＩＣ Ｐ －Ｍ Ｓ ；高 纯 金 ； 杂质元素
中图分类号：Ｏ６５７．６３
文献标志码：Ａ
开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：
文章编号：１００１－１２７７（２０２０）０３－００８２－０４
ｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈｊ２０２００３１８
常用于金 （Ⅲ ）萃 取 的 有 机 试 剂 有 乙 醚、乙 酸 乙 酯、磷酸三丁酯（ＴＢＰ）、甲基异丁基酮（ＭＩＢＫ）、二丁 基卡必醇［６］等，在相同萃取条件下，经多次实验得到 不同有机试剂对金萃取率的影响，结果见表 １。综合 考虑试剂成本、金萃取率等因素［７］，选择乙酸乙酯作 为萃取剂。
表 １ 不同萃取剂对金萃取率的影响
试剂：高纯金标准样品（ｗ（Ａｕ）＝９９．９９９％，Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ公司）；２８种元素混合标准溶液和汞元素标准
溶液（单元素质量浓度均为 １０００ｍｇ／Ｌ，美国 ｏ２ｓｉ公 司定制）；３０种元素混合标准溶液（单元素质量浓度 均为 １０ｍｇ／Ｌ，德 国 Ｍｅｒｃｋ公 司 定 制）；硝 酸 （ＭＯＳ 级）；盐酸（ＭＯＳ级）。
８２ 分 析 测 试
黄 金 ＧＯＬＤ
２０２０年第 ３期 ／第 ４１卷
微波消解 －萃取—ＩＣＰ－ＭＳ法测定高纯金中杂质元素
张义丞１，孟建华２，赫婷婷２，许晓菁１，牛治燕１，于晓辉１
（１．天津市产品质量监督检测技术研究院；２．国家金银饰品质量监督检验中心（天津））
摘要：采用国家标准方法 ＩＣＰ－ＭＳ法测定高纯金中的杂质元素时，利用传统湿法消解样品后，
有机试剂 乙醚 乙酸乙酯 磷酸三丁酯 甲基异丁基酮 二丁ห้องสมุดไป่ตู้卡必醇
金萃取率 ／‰ ９９７．６８３ ９９９．８７２ ９９６．３５９ ９９８．８２９ ９９９．８９０
注：金萃取率有效数字位数依据 ＧＢ／Ｔ２５９３４．２—２０１０《高纯金化学 分析方法 第 ２部分：ＩＣＰ－ＭＳ－标准加入校正 －内标法》。
２０２０年第 ３期 ／第 ４１卷
功率 ９００Ｗ，考察不同消解温度与时间对金溶解率的 影响，结果见图 １。
分 析 测 试 ８３
图 １ 消解温度与时间对金溶解率的影响
从图 １可知：当消解温度分别为 １５０℃、１６０℃、 １７０℃、１８０℃、１９０℃，金溶解率达到 １００％时，所需 的消解时间分别约为 ６０ｍｉｎ、４５ｍｉｎ、３０ｍｉｎ、２５ｍｉｎ、 ２５ｍｉｎ。微波消解时间随消解温度升高而缩短，当消 解温度高于 １８０℃时，消解时间变化不大。因此，选 择消解温度为 １８０℃，消解时间为 ２５ｍｉｎ。 ２．２ 微波萃取条件优化 ２．２．１ 萃取剂的选择
萃取剂包括乙醚、乙酸乙酯、磷酸三丁酯（ＴＢＰ）、 甲基异丁基酮（ＭＩＢＫ）、二丁基卡必醇等。 １．２ 实验方法
称取 ０．１ｇ（精确至 ０．０１ｍｇ）高纯金标准样品于 微波消解罐中，加入 ２．５ｍＬＨＣｌ－ＨＮＯ３ 混合酸（体 积比 ３∶１），加热使样品完全溶解为透明溶液。消解 完成后取出消解罐冷却，加入一定量有机萃取剂，在 设定的微波萃取程序下进行萃取。萃取完成后，直接 收集残留消解液（下层水相）。将残留消解液转移到 １００ｍＬ容量瓶中，用去离子水定容，采用 ＩＣＰ－ＭＳ法 测定杂质元素，同时测定溶液中残留的金，计算金萃 取率。
利用 ６ｍＬＨＣｌ－ＨＮＯ３混合酸消解高纯金，微波
收稿日期：２０１９－１０－２５；修回日期：２０２０－０２－２４ 作者简介：张义丞（１９８２—），男，天津人，工程师，硕士，从事产品检测技术研究与评测工作；天津市东丽区空港经济区西十道 １０６号 Ｄ座 ４３３，天津
市产品质量监督检测技术研究院，３００３８４；Ｅｍａｉｌ：１４７５４８８４＠ｑｑ．ｃｏｍ
２ 结果与分析
２．１ 微波消解条件优化 ２．１．１ 消解液的选择
在 微 波 消 解 过 程 中 ，通 常 采 用 的 强 酸 消 解 液 体 系有 ＨＮＯ３、ＨＣｌ－ＨＮＯ３、ＨＮＯ３－Ｈ２Ｏ２［２］等，样品溶 解率均可达到 １００％，考虑金萃取过程需要在盐酸 介质中进行 ［１］，因此选择 ＨＣｌ－ＨＮＯ３ 混 合 酸 作 为 消解液。 ２．１．２ 消解条件
１ 实验部分
１．１ 仪器及试剂 仪器：ＭｕｌｔｉｗａｖｅＰＲＯ型微波消解萃取仪（奥地利
安东帕公司），７７００ｘ型电感耦合等离子体质谱仪（美 国 Ａｇｉｌｅｎｔ公司），ＭｉｌｌｉｐｏｒｅＭｉｌｌｉ－Ｑ Ｉｎｔｅｇｒａｌ１０超纯 水仪（美 国 Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ公 司），ＭＬ２０４／０２型 电 子 天 平 （梅特勒 －托利多有限公司）。