摘要:电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)具有高效、稳定、多元素连续快速测定、线性关系好、线性范围宽等优点，在实验室检测中发挥着重要作用。与传统的激光(紫外)荧光法和钒酸铵滴定法相比，ICP-OES法大大缩短了分析周期，提高了工作效率。针对铀元素光谱干扰引起测量误差的问题，讨论了不同测量波长下相邻谱线的干扰，以避免测量误差，提高测量精度。
关键词:电感耦合等离子体发射光谱；铀矿；谱线；妨碍
等离子体发射光谱法(ICP-OES)具有宽范围和高效率的优点。它兼顾了激光(紫外)荧光法和钒酸铵滴定法的测量范围，通过谱线分析&α；和γ能谱法和X射线荧光法无法区分的各种干扰元素提高了方法的准确性，前处理过程操作简单，适合批量样品操作[1-3]。这种方法至今没有得到广泛推广，主要是因为光谱干扰会造成一些测量误差。本文讨论了ICP-OES测量中的谱线干扰问题。通过分析不同波长条件下铀测量的干扰元素，选择合适的测量谱线，避免干扰对实验结果的影响，提高方法的准确度，扩大方法的应用范围。
1实验方法和设备
1.1仪器和试剂
实验用水:经过离子交换和二次蒸馏后的纯水，电导率小于1.2 &10-4S & middot；M-1，用于制备样品和标准溶液。铀标准溶液的制备:将900℃干燥2小时恒重的纯度大于99.99%的U3O8标准物质，准确称取1.1794g，溶于1000mL试剂瓶中，用水稀释，摇匀，定容。液体中的铀含量为1毫克/毫升。使用时，将标准溶液稀释，分别配制成1、5和10毫克/升的标准溶液。测量仪器:美国PekinElmer公司生产的Optima5300DV电感耦合等离子体发射光谱仪。实验中使用的其他试剂是分析纯的。
1.2样品处理
(1)在聚四氟乙烯坩埚中称取约0.1g样品，加入少量水润湿样品，加入1mL硝酸、2mL高氯酸和10mL氢氟酸，在电热板上低温加热。(2)当样品中冒出大量高氯酸白烟时，提高电热板的温度，使高氯酸能充分溶解岩样中的有机杂质，直至无高氯酸白烟挥发；如果样品颜色较深，应反复加入高氯酸分解有机物。(3)取下坩埚，加入1mL硝酸和少量水吹扫坩埚壁，然后在电热板上低温加热，使样品溶解。如果不溶，加入2-4滴盐酸并继续加热，直到其作为湿盐被除去。加入4mL硝酸和10ml～15ml水，提取样品至澄清，如有不溶物，加入2～4滴盐酸继续加热至澄清，并定容至100mL。(4)配置相应干扰元素的标准溶液。为了确认各种干扰元素对铀测量的影响，分别配制了铁、钍、铌、锆、锰五种干扰溶液。同一元素标准溶液的低含量和高含量分别编号为1和2(下同)，见表1。
2铀测量波长的选择
为了更好地测定铀元素，本实验从仪器响应强度、测量范围和干扰、目标元素信噪比等方面进行综合比较和选择，最终选择367nm、409nm和424nm三个合适的波长进行实验分析。用1毫克/升、6毫克/升和10毫克/升曲线的标准溶液进行测定，曲线的相关线性良好。测得的峰面积数据见表2，三个测得波长的光谱图见图1。
3干扰分析
3.1367nm波长下铀测定的干扰分析
根据367nm波长下铀的干扰元素测量结果表3可以看出，th和Fe对铀均有正干扰，当钍浓度为10mg/L时，干扰使铀浓度的响应为8.69mg/L，说明钍对铀有明显的干扰。当铁浓度为100mg/L时，干扰使铀浓度响应为0.241mg/L，说明在该波长铁对铀的干扰很小。但要根据铁和铀的含量来权衡判断是否要用这个波长来测定。
3.2409nm波长下铀测定的干扰分析
根据铀在409nm波长干扰元素的测量结果表4可以看出，铌和铁对铀都有正干扰，当铌浓度为10mg/L时，干扰使铀浓度的响应为0.046 mg/L，可见铌在该波长对铀有明显的干扰。当铁浓度为100mg/L时，干扰使铀浓度响应为0.018mg/L，说明在该波长铁对铀的干扰很小。这个波长的干扰比较小，除了特殊的铌铁矿，其他样品都比较实用，应用范围比较广。
3.3424nm波长下铀测定的干扰分析
根据424nm波长下铀的干扰元素测量结果表4，可以看出锰、铁、锆对铀均有正干扰，当锰浓度为10mg/L时，干扰使铀浓度的响应为2.61 mg/L，可见锰对铀的干扰在该波长下是明显的。当铁的浓度为100mg/L时，干扰使铀浓度的响应为0.036mg/L，说明在该波长铁对铀的干扰很小。当锆的浓度为10mg/L时，干扰使铀浓度的响应为3.11 mg/L，可见锆对铀的干扰是明显的。锆的光谱峰与铀的光谱峰几乎重合，因此在用这条谱线验证测量结果的准确性时，必须同时测定锆的含量。
4结论
在367nm，钍和铁对铀均有正干扰，其中钍对铀的干扰较大。在选择这个波长作为测铀的谱线时，要根据铁和铀的含量来权衡判断是否要使用这个波长。铀在409nm波长的干扰元素主要是铌，该波长的干扰相对较小。除了特殊的铌铁矿外，其他样品都很实用，应用范围很广。元素锰和锆在424nm波长处干扰铀，锆和铀的光谱峰几乎重合。因此，在用该谱线测量铀时，需要预先估算锆的含量，以减小测量误差。综上所述，在岩矿样品中铀的测定过程中，应根据待测样品的成分进行小试，并灵活选择测定波长，以便在实际测量过程中获得更准确的结果。
引用:
[1]何，杨震，荣瑶，等.氢化物发生-电感耦合等离子体发射光谱法测定铀矿地质样品中痕量硒[J].岩矿测试，2016，35(2):139-144。
[2]卢静。ICP-AES测定地球化学样品中微量元素的方法研究[D]。山东大学，2014年7月12日
郭东发，刘汉斌，樊光，等.核地质分析测试技术在页岩气勘探开发中的应用[J].世界核地质科学，2012(4):232-2410。
作者:刘鑫臧旭芳石燕华单位:江西核工业地质局测试研究中心
