李纯浪，白家源，杨绍辉，颜忠国

（云南华联锌铟股份有限公司质检中心，云南 文山 663701）

本文采用硝酸介质，ICP-OES测定选矿废水水中微量金属元素Zn、Cu、Fe、Pb、Cd、Mn、As、Cr、Ni，并对样品测定介质及仪器参数条件进行了相应优化，该方法具有分析检测效率高、操作简单、准确度高、精密度好、线性范围宽等众多优点，用于国家环境标准样品检测，车间选矿废水检测，与原先的原子吸收法与原子荧光分析检测方法进行了充分比对，结果可靠准确[1]。

1 实验部分

1.1 仪器设备

安捷伦科技有限公司（Agilent Technologies）5110 ICP-OES。

1.2 分析检测所需试剂

HNO3（优级纯）、HCl（优级纯）多元素混合标准溶液（Zn、Cu、Fe、Pb、Cd、Mn、As、Cr、Ni浓度均为100mg/L）。

1.3 实验步骤

（1）水样的预处理。对于澄清样品采集后静置60min，直接取25mL上清液加2mL硝酸酸化进行上机测定，浑浊样品有些含有大量矿物质，如果采用硝酸加热消解会把矿物质里面的重金属元素溶解出来，导致结果偏高。因此对于浑浊样品，采用离心的方式获得上清液，再移取上清液25mL加2mL硝酸酸化后上机进行测定。

（2）仪器参数。氩气供气压力为0.650MPa；样品进样泵速：80r/min；仪器清洗泵速：60r/min；样品进样延时：20s；进样稳定时间：10s；积分时间：5s；RF功率：1200W；雾化器流量：0.60 L/min；观测方式为轴向。

1.4 选矿废水测定

ICP-OES点燃等离子体预热30分钟后，建立标准曲线，标准曲线线性相关系数在0.9990以上方能进行实际样品测定，首先测定质控样品，质控样品在允许误差范围内方能进行后续操作。倘若样品测定浓度超过标准曲线最高浓度，需要进一步稀释再进行测定。

1.5 空白样品测定

每测完十个样品后需进行一次空白测定，及时判断仪器是否存在空白偏高的现象出现。

2 实验结果

2.1 各元素谱线选取、发射强度

分析谱线的选择直接影响到测定结果的准确性，选择待测元素的分析线必须考虑到共存元素干扰情况，尽量选择没有干扰或者干扰较少，灵敏度最高，信号强度适当的分析谱线。开始测试时每个元素选取5条不同的波长进行测定，再根据实际情况确定一条最佳的元素分析波长。

2.2 方法检出限

检出限是指仪器能够检测的元素最低浓度，根据国际纯粹应用化学联合会的计算方法，连续测定样品空白20次，计算出各个元素的方法检出限如下表1所示。

表1 各元素方法检出限（mg/L）

2.3 标准样品精密度及准确度

用于分析国家标准样品GSB 07-3186-2014、GSB 07-3183-2014、GSB 07-3171-2014；各元素平行测定6次，取平均值作为最后测定结果，结果如下表所示，ICPOES测定各种金属元素的准确度及精密度均满足要求，如表2所示。

表2 国家标准样品分析结果（mg/L）

3 实验结果与讨论

3.1 仪器使用注意事项

点燃等离子体前氩气要吹扫仪器多色器30分钟以上、检查循环水机工作是否正常，检测器温度降至-40℃才可点击运行使用，测试完样品需要用5%的硝酸快速清洗5分钟，再用蒸馏水清洗5分钟，去除管路中残留，再次，空白溶液、标准溶液、样品溶液的酸度应该保持一致，去除酸效应的影响，最后，根据测试样品的性质，定期检查矩管和雾化器，如有需要用10%的硝酸溶液浸泡。再用蒸馏水清洗干净，自然晾干以备下次使用。

3.2 仪器参数的优化

本文中ICP-OES是同时测定多个元素的，必须综合考虑多个元素的最佳分析条件，本文选取的波长中既有硬线又有软线，它们对仪器的最佳分析条件不同，必须对仪器的RF功率、雾化器流量、观察高度这三个重要的参数进行优化，方能保证各元素分析结果的准确性。通常仪器的RF功率为1.0KW～1.4KW，雾化器流速为0.55L/min～0.90L/min，观测高度为5mm～14mm。下面就这三个参数的优化进行详细讨论。

3.2.1 RF功率的优化

配置3mg/L的Zn、Cu、Pb、Cd、Mn、As、Cr、Ni、Fe的多元素混合标准溶液，点燃等离子体，待等离子体稳定30分钟后，将仪器测定条件RF功率设置为1.0KW，吸取混标，当标液到达雾化器时，电击读谱图按钮，通过信号图，依次读取每个波长的信号强度和背景，依次将RF功率分别设置为1.1KW、1.2KW、1.3KW、1.4KW。记录如表3所示。

表3 元素波长在不同RF功率下信背比

优先选取信背比大的RF功率，根据表3测定，本文选取的最优RF功率为1.2KW。

3.2.2 观测高度优化

水样中各元素含量均为微量，采用轴向视窗进行观测，轴向观测可以观察到整个分析区的发射谱线，分析物的信号强度达到最大，因此观察高度不可设置。

4 结语

本文使用ICP-OES测定选矿车间废水中重金属含量，并且对仪器参数条件进行了相关优化，该方法可应用于选矿废水中多种元素的同时测定，分析检测效率高，一次进样，可以同时完成9种重金属元素的分析，比起原子吸收和原子荧光每次只能对单个元素进行测定大大提高了分析效率，此方法具有检出限低、灵敏度高、线性范围宽、准确度高、稳定性好、操作简单等诸多优点，已经逐渐取代原子吸收、原子荧光分析等方法。