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DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.27.154
摘 要：随着我国科学技术的不断发展，测定地质样品中的化学元素成分及其含量一直都是我国地质调查的重要工作内容。锡元素是地质样品中重要的元素，具有谱线多和电离电位低的特点，根据锡元素这样的特点，可以采用一米光栅发射光谱法来对锡元素进行测定，在测定时，由于锡元素不同级别的灵敏线对信号值有不同程度的响应，可以建立信号与浓度之间的线性关系。通过具体的实验操作，建立一次制样来对地质中锡元素进行测定。这种方法不仅提高了Sn的测量范围而且考虑到了发射光谱法灵敏度高的优点，减小了传统实验方法造成的误差，这种试验方法可以对不同含量的地质样品中锡元素进行测定。
关键词：发射光谱法 测定 锡元素
中图分类号：O65 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（c）-0154-02
在地质化学勘查中，锡元素是地质样品中非常重要的元素，很多项目中都包含有锡元素，有些地质样品中的锡元素的含量超出最高值几十倍，又由于锡元素的谱线的自蚀和自吸的效应以及相板的乳剂特性的曲线特点，致使这几种效应叠加从而使标准曲线的线性范围受到严重限制，当锡元素的含量较高时，黑度和元素含量的关系就会和原来的直线严重偏离，对标准曲线的线性范围也造成了严重影响。含量较高的锡元素激发出较大强度的光，使相板的谱线宽度过宽，从而导致测光仪自动定位以及对背景位置的选择都有难度，对发射光谱法测定较高含量的锡元素的准确度有所制约。通过实验研究，用不同灵敏度的分析线对不同含量的锡元素进行分析测量，提高了一米光栅发射光谱法对锡元素的测量范围，可以对不同含量的锡元素进行检测。
1 发射光谱法的原理及其特点
1.1 发射光谱法的原理
在对所测定的样品进行激发前，要对样品进行适当处理，采用发射光谱法测定元素一般分为两个过程，采集光谱和分析光谱两个主要过程，利用发射光谱法测定地质样品的方法主要是，对样品进行处理，将样品处理成粉末或者溶液的形式，根据实验需要可以将样品中所含的元素进行分离；对加工过的样品进行激发，将处理的样品放在激发源上从而对样品蒸发，将样品元素原子或者离子激发出来从而发射光谱；采用光谱仪收取原子或者离子的发射光谱并将实验结果记录下来，利用相关的设备对记录下来的结果进行分析研究，对地质样品所含有的元素种类进行判断。
1.2 发射光谱法的优势
发射光谱法测定元素主要是根据元素经过激发源激发产生的特征谱线，由于不同元素具有不同的特征谱线，在采用发射光谱法时只要对测定的样品激发一次就可以，地质样品中所含有的元素都会发出相同互补的特征谱线，利用相关设备对这些特征谱线进行获取并研究分析，同时对样品中含有的元素种类进行准确判断。利用发射光谱法对样品所含元素进行测定，无论样品是液体还是固体都不会影响测定的结果，在测定之前不对样品进行化学处理，不仅可以节约测定工作的时间，而且可以使测定的工作操作起来更加简便。相比用其他化学方法测定地质样品中所含有的元素，发射光谱法在测定元素方面更为准确。化学方法不能有效将化学性质相似的两种元素分离和测定，而化学性质相似元素的特征光谱有很明显差别，发射光谱法可以准确测定相近元素的特征光谱，为相近元素的分离提供了有利条件，发射光谱法对样品中所含的元素的测定更加灵敏，各元素的检出限相对比较低，尤其是电感耦合等离子体的应用降低了检出限，发射光谱相比对样品元素测定的各种传统方法在一定程度上节约了实验的时间，使实验的操作也变得简单，这些是由于利用发射光谱法可以同时对样品中所含有的元素进行测定，不需要像传统方法一样单独对样品进行测定，除此之外发射光谱法对元素测定的灵敏度很高，只需要很少的样品量就可以检测出样品所含元素。
1.3 发射光谱法的劣势
发射光谱法在测定样品中所含的元素时，不能够测出其所含元素的形态和结构，只能判断样品中元素是否存在。发射光谱法是用来测定样品中元素的，当样品中的元素含量比较高时会对元素得测定结果产生较大影响，当样品中元素含量较小时，发射光谱法比较有优势，测定的效果也比较明显。发射光谱法测定地质样品中含量的重要依据是元素的特征谱线，如果在测定时，元素的特征谱线灵敏度不够，会严重影响测定的效果，因为许多种非金屬的特征谱线的效果都不是很理想，所以当测定非金属元素时，发射光谱法的应用就受到了一定限制。影响元素的特征谱线的原因有很多，试样组分是其中的一个重要因素，对元素的特征谱线有着较大影响，在实际中，要加强对试样组分的重视程度。
2 发射光谱法测定地质样品中锡的实验内容
2.1 实验仪器的选择
为了能够准确获得并测定锡元素所激发出来的光谱，在进行测定时采用一米光栅摄谱仪，这个摄谱仪闪耀波长和中心波长同为350 nm，光栅刻线密度为1 000条nm，狭缝长度为9 nm，色散率是0.8/ nm，中间光栏的规格为3.0 mm×12 nm，另外，仪器采用三透镜照明系统与一级光谱，电弧发生器采用额定电流为12A，额定电压为220 V，曝光时间为25 s的WJD交直流电弧发生器，电弧发生器的上电极采用尖锥形光谱纯石墨电极，直径6 mm，下电极应该选用带颈光谱纯石墨电极，规格为4.0 mm×3.0×0.8 mm。其他的主要测定仪器有显影液采用天津光谱干版配方，将显影的温度设置为250 ℃，显影的时间设置为80 s，感光板采用天津光谱干板，定影液采用津光谱干板配方，定影的时间设置为15～20 min，同时保证水洗直至透明状，然后使用红外灯对其进行烘干。测光仪采用光谱相板测光仪，要求规格高度5～9 mm，狭缝款度为25 um。
2.2 实验药品的调制
缓冲液作为测定的主要药品，在工作中起着非常重要作用，用来在烧弧过程中排除其他化学元素的干扰，起着提高线背比以及提高发射光谱法灵敏度和准确度的作用。在采用发射光谱法测定样品中元素时，应采用氯化钾和硝酸钾饱和溶液作为缓冲液，在饱和溶液中，氯化钾和硝酸钾的浓度同是0.5 g/mL，使用量为250 mL。测定样品中元素所需要的地质样品的质量为60 mg，将样品装进电弧发生器的电极中，然后滴进硝酸钾与氯化钾溶液，通过红外灯烘干再用摄谱仪进行摄谱。
2.3 实验方法和步骤
对样品中的锡进行测定之前要对测定样品进行制作。将电极里面的样品取出，以样品60 mg与1.2 ug锡的比例进行样品的制备，对样进行测定需要制作20个。利用电弧发生器來激发锡元素的原子或者离子，使样品产生特征光谱，采用光谱仪获取特征光谱并对实验结果进行记录、研究分析。
3 结语
通过实验研究建立了一种可以对不同含量的地质样品中锡元素进行测定的方法，这种方法很好利用了发射光谱法灵敏度高的优势，采用一次制样，利用摄谱仪进行摄谱，根据不同含量的锡元素选择不同程度的灵敏线，利用这一特点从而使实验实现了对样品中不同含量的锡的准确测定，尤其是对较高含量金属的测定，避免了传统方法测定产生的误差，而且成本相对较低。发射光谱法节约时间，操作起来快捷，比较适合测定对大量的地质样品中锡元素的含量，比较有实用价值。
参考文献
[1] 陈忠厚.发射光谱法同时测定地质样品中的银锡[J].有色矿冶，2008（6）：57-58.
[2] 胡宪.浅析发射光谱法对地质样品中银锡的同时测定[J].中国高新技术企业，2009（5）：43-44.
[3] 李守根，张红莉.水平电极装样光谱法测定化探样品中的银等13个痕量元素[J].地质实验室，1988，4（3）：153-156.
摘 要：随着我国科学技术的不断发展，测定地质样品中的化学元素成分及其含量一直都是我国地质调查的重要工作内容。锡元素是地质样品中重要的元素，具有谱线多和电离电位低的特点，根据锡元素这样的特点，可以采用一米光栅发射光谱法来对锡元素进行测定，在测定时，由于锡元素不同级别的灵敏线对信号值有不同程度的响应，可以建立信号与浓度之间的线性关系。通过具体的实验操作，建立一次制样来对地质中锡元素进行测定。这种方法不仅提高了Sn的测量范围而且考虑到了发射光谱法灵敏度高的优点，减小了传统实验方法造成的误差，这种试验方法可以对不同含量的地质样品中锡元素进行测定。
关键词：发射光谱法 测定 锡元素
中图分类号：O65 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（c）-0154-02
在地质化学勘查中，锡元素是地质样品中非常重要的元素，很多项目中都包含有锡元素，有些地质样品中的锡元素的含量超出最高值几十倍，又由于锡元素的谱线的自蚀和自吸的效应以及相板的乳剂特性的曲线特点，致使这几种效应叠加从而使标准曲线的线性范围受到严重限制，当锡元素的含量较高时，黑度和元素含量的关系就会和原来的直线严重偏离，对标准曲线的线性范围也造成了严重影响。含量较高的锡元素激发出较大强度的光，使相板的谱线宽度过宽，从而导致测光仪自动定位以及对背景位置的选择都有难度，对发射光谱法测定较高含量的锡元素的准确度有所制约。通过实验研究，用不同灵敏度的分析线对不同含量的锡元素进行分析测量，提高了一米光栅发射光谱法对锡元素的测量范围，可以对不同含量的锡元素进行检测。
1 发射光谱法的原理及其特点
1.1 发射光谱法的原理
在对所测定的样品进行激发前，要对样品进行适当处理，采用发射光谱法测定元素一般分为两个过程，采集光谱和分析光谱两个主要过程，利用发射光谱法测定地质样品的方法主要是，对样品进行处理，将样品处理成粉末或者溶液的形式，根据实验需要可以将样品中所含的元素进行分离；对加工过的样品进行激发，将处理的样品放在激发源上从而对样品蒸发，将样品元素原子或者离子激发出来从而发射光谱；采用光谱仪收取原子或者离子的发射光谱并将实验结果记录下来，利用相关的设备对记录下来的结果进行分析研究，对地质样品所含有的元素种类进行判断。
1.2 发射光谱法的优势
发射光谱法测定元素主要是根据元素经过激发源激发产生的特征谱线，由于不同元素具有不同的特征谱线，在采用发射光谱法时只要对测定的样品激发一次就可以，地质样品中所含有的元素都会发出相同互补的特征谱线，利用相关设备对这些特征谱线进行获取并研究分析，同时对样品中含有的元素种类进行准确判断。利用发射光谱法对样品所含元素进行测定，无论样品是液体还是固体都不会影响测定的结果，在测定之前不对样品进行化学处理，不仅可以节约测定工作的时间，而且可以使测定的工作操作起来更加简便。相比用其他化学方法测定地质样品中所含有的元素，发射光谱法在测定元素方面更为准确。化学方法不能有效将化学性质相似的两种元素分离和测定，而化学性质相似元素的特征光谱有很明显差别，发射光谱法可以准确测定相近元素的特征光谱，为相近元素的分离提供了有利条件，发射光谱法对样品中所含的元素的测定更加灵敏，各元素的检出限相对比较低，尤其是电感耦合等离子体的应用降低了检出限，发射光谱相比对样品元素测定的各种传统方法在一定程度上节约了实验的时间，使实验的操作也变得简单，这些是由于利用发射光谱法可以同时对样品中所含有的元素进行测定，不需要像传统方法一样单独对样品进行测定，除此之外发射光谱法对元素测定的灵敏度很高，只需要很少的样品量就可以检测出样品所含元素。
1.3 发射光谱法的劣势
发射光谱法在测定样品中所含的元素时，不能够测出其所含元素的形态和结构，只能判断样品中元素是否存在。发射光谱法是用来测定样品中元素的，当样品中的元素含量比较高时会对元素得测定结果产生较大影响，当样品中元素含量较小时，发射光谱法比较有优势，测定的效果也比较明显。发射光谱法测定地质样品中含量的重要依据是元素的特征谱线，如果在测定时，元素的特征谱线灵敏度不够，会严重影响测定的效果，因为许多种非金屬的特征谱线的效果都不是很理想，所以当测定非金属元素时，发射光谱法的应用就受到了一定限制。影响元素的特征谱线的原因有很多，试样组分是其中的一个重要因素，对元素的特征谱线有着较大影响，在实际中，要加强对试样组分的重视程度。
2 发射光谱法测定地质样品中锡的实验内容
2.1 实验仪器的选择
为了能够准确获得并测定锡元素所激发出来的光谱，在进行测定时采用一米光栅摄谱仪，这个摄谱仪闪耀波长和中心波长同为350 nm，光栅刻线密度为1 000条nm，狭缝长度为9 nm，色散率是0.8/ nm，中间光栏的规格为3.0 mm×12 nm，另外，仪器采用三透镜照明系统与一级光谱，电弧发生器采用额定电流为12A，额定电压为220 V，曝光时间为25 s的WJD交直流电弧发生器，电弧发生器的上电极采用尖锥形光谱纯石墨电极，直径6 mm，下电极应该选用带颈光谱纯石墨电极，规格为4.0 mm×3.0×0.8 mm。其他的主要测定仪器有显影液采用天津光谱干版配方，将显影的温度设置为250 ℃，显影的时间设置为80 s，感光板采用天津光谱干板，定影液采用津光谱干板配方，定影的时间设置为15～20 min，同时保证水洗直至透明状，然后使用红外灯对其进行烘干。测光仪采用光谱相板测光仪，要求规格高度5～9 mm，狭缝款度为25 um。
2.2 实验药品的调制
缓冲液作为测定的主要药品，在工作中起着非常重要作用，用来在烧弧过程中排除其他化学元素的干扰，起着提高线背比以及提高发射光谱法灵敏度和准确度的作用。在采用发射光谱法测定样品中元素时，应采用氯化钾和硝酸钾饱和溶液作为缓冲液，在饱和溶液中，氯化钾和硝酸钾的浓度同是0.5 g/mL，使用量为250 mL。测定样品中元素所需要的地质样品的质量为60 mg，将样品装进电弧发生器的电极中，然后滴进硝酸钾与氯化钾溶液，通过红外灯烘干再用摄谱仪进行摄谱。
2.3 实验方法和步骤
对样品中的锡进行测定之前要对测定样品进行制作。将电极里面的样品取出，以样品60 mg与1.2 ug锡的比例进行样品的制备，对样进行测定需要制作20个。利用电弧发生器來激发锡元素的原子或者离子，使样品产生特征光谱，采用光谱仪获取特征光谱并对实验结果进行记录、研究分析。
3 结语
通过实验研究建立了一种可以对不同含量的地质样品中锡元素进行测定的方法，这种方法很好利用了发射光谱法灵敏度高的优势，采用一次制样，利用摄谱仪进行摄谱，根据不同含量的锡元素选择不同程度的灵敏线，利用这一特点从而使实验实现了对样品中不同含量的锡的准确测定，尤其是对较高含量金属的测定，避免了传统方法测定产生的误差，而且成本相对较低。发射光谱法节约时间，操作起来快捷，比较适合测定对大量的地质样品中锡元素的含量，比较有实用价值。
参考文献
[1] 陈忠厚.发射光谱法同时测定地质样品中的银锡[J].有色矿冶，2008（6）：57-58.
[2] 胡宪.浅析发射光谱法对地质样品中银锡的同时测定[J].中国高新技术企业，2009（5）：43-44.
[3] 李守根，张红莉.水平电极装样光谱法测定化探样品中的银等13个痕量元素[J].地质实验室，1988，4（3）：153-156.