硼分析方法

『壹』 硼砂含量的分析方法

利用硝酸亞鐵，Na2B4O7+Fe(NO3)2==2NaNO3+FeB4O7↓
202212
也就是說，硼砂的含量是沉澱質量的202/212=101/106倍

『貳』 用什麼測試手段能定量分析硼元素，請高手指點

XRF:X射線熒光光譜分析(X Ray Fluorescence)人們通常把X射線照射在物質上而產生的次級X射線叫X射線熒光（X—Ray Fluorescence），而把用來照射的X射線叫原級X射線。所以X射線熒光仍是X射線。一台典型的X射線熒光（XRF）儀器由激發源（X射線管）和探測系統構成。X射線管產生入射X射線（一次X射線），激發被測樣品。受激發的樣品中的每一種元素會放射出二次X射線，並且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性。探測系統測量這些放射出來的二次X射線的能量及數量。然後，儀器將探測系統所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量。X射線照在物質上而產生的次級 X射線被稱為X射線熒光。利用X射線熒光原理，理論上可以測量元素周期表中鈹以後的每一種元素。在實際應用中，有效的元素測量范圍為9號元素 （F）到92號元素（U）。
a) X射線用於元素分析，是一種新的分析技術，但在經過二十多年的探索以後，現在已完全成熟，已成為一種廣泛應用於冶金、地質、有色、建材、商檢、環保、衛生等各個領域。
b) 每個元素的特徵X射線的強度除與激發源的能量和強度有關外，還與這種元素在樣品中的含量有關。
c) 根據各元素的特徵X射線的強度，也可以獲得各元素的含量信息。這就是X射線熒光分析的基本原理。

『叄』 如何設計關於硼砂的分析化學實驗

1、0.1 mol/L HCl溶液的配製

用量筒量取濃HCl約4.5 ml，置於盛有少量H2O的500 ml量杯中，加H2O至刻度，轉移至試劑瓶中。貼上標簽。

2、0.1 mol/L HCl溶液的標定

在分析天平上用減重法精密稱取2~3份基準物質Na2CO3(0.11~0.14g)，分別置於錐形瓶中，加25ml H2O溶解後，加甲基橙指示劑1~2滴，用待標定的HCl溶液滴定至溶液由黃色變為橙色即為終點。

計算公式：C(HCl)= ×103

3、硼砂含量的測定

在分析天平上用減重法准確稱取硼砂2~3份(0.4 g左右)，分別置於錐形瓶中，加25 ml H2O溶解後，加甲基紅指示劑1~2滴，用HCl標准溶液滴定至溶液變為橙色，即為終點。根據下列計算公式，可算出硼砂含量：

『肆』 銀量、硼量、錫量、鉛量及鎵量的測定 交流水平電極發射光譜法

1 范圍

本方法規定了地球化學勘查試樣中銀、硼、錫、鉛、鎵含量的測定方法。

本方法適用於水系沉積物、土壤試料中銀、硼、錫、鉛、鎵量的測定。

本方法檢出限（3S）：銀0.020μg/g；硼1.0μg/g；錫0.6μg/g；鉛0.5μg/g；鎵0.4μg/g。

本方法測定范圍：銀0.06μg/g～5.0μg/g；硼3μg/g～600μg/g；錫1.8μg/g～200μg/g；

鉛1.5μg/g～200μg/g；鎵1.2μg/g～200μg/g。

2 規范性引用文件

下列文件中的條款通過本方法的本部分的引用而成為本部分的條款。

下列不注日期的引用文件，其最新版本適用於本方法。

GB/T 20001.4 標准編寫規則 第4部分：化學分析方法。

GB/T 14505 岩石和礦石化學分析方法總則及一般規定。

GB6379 測試方法的精密度通過實驗室間試驗確定標准測試方法的重復性和再現性。

GB/T 14496—93 地球化學勘查術語。

3 方法提要

試料以硫酸鉀、硫粉、碳粉、聚三氟氯乙烯粉、三氧化二鋁、氧化鎂混合物作緩沖劑，鎘和銻作內標，其中銀分析內標線為：Cd 326.11nm，硼分析內標線為：Sb259.81nm，錫分析內標線為：Cd 326.11nm，鉛分析內標線為：Cd 326.11nm，鎵分析內標線為：Sb 326.75nm。於平面光柵攝譜儀上，用水平電極、對電極攝譜（截取曝光），譜板可在GBZ-1型自動測光儀上測量各元素譜線的相對黑度，根據相對黑度的高低可測得試料中銀、硼、錫、鉛及鎵的含量。

注1：聚三氟氯乙烯使硼形成氟化硼，有利於蒸發。這種緩沖劑的分餾效應明顯，可截取曝光，抑制了大量基體元素的蒸發，降低了光譜背景，從而降低了測定元素的檢出限。

注2：採用水平電極攝譜，弧焰穩定，分析精密度提高。

4 試劑

除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純的試劑和蒸餾水。

4.1 硫酸鉀

光譜純

4.2 沉降硫

4.3 碳粉

光譜純

4.4 聚三氟氯乙烯粉

4.5 三氧化二鋁

光譜純

4.6 氧化鎂

光譜純

4.7 氧化鎘

光譜純

4.8 三氧化二銻

光譜純

4.9 二氧化硅

光譜純

4.10 三氧化二鐵

光譜純

4.11 氧化鈣

光譜純

4.12 硫酸鈉

光譜純

4.13 二氧化鈦

光譜純

4.14 硼酸

光譜純

4.15 二氧化錫

光譜純

4.16 氧化鉛

光譜純

4.17 三氧化二鎵

光譜純

4.18 硫代硫酸鈉

4.19 無水亞硫酸鈉

4.20 醋酸

φ（HAc）=28%

4.21 硫酸鋁鉀

4.22 米吐爾

4.23 對苯二酚

4.24 無水碳酸鈉

4.25 溴化鉀

4.26 乙醇溶液（1+1）

4.27 緩沖劑

按（50+28+2+5+10+5+0.05+0.4）的比例稱取50g硫酸鉀（4.1）、28g沉降硫（4.2）、2g碳粉（4.3）、5g聚三氟氯乙烯粉（4.4）、10g三氧化二鋁（4.5）、5g氧化鎂（4.6）、0.05g氧化鎘（4.7）、0.4g三氧化二銻（4.8），研磨8h以上，混合備用。

4.28 基物

按（70.5+12+5+5+5+2+0.5）的比例稱取70.5g二氧化硅（4.9）、12g三氧化二鋁（4.5）、5g三氧化二鐵（4.10）、5g氧化鈣（4.11）、5g硫酸鈉（4.12）、2g氧化鎂（4.6）、0.5g二氧化鈦（4.13），研磨2天以上，混勻備用。

4.29 銀標准系列

用銀礦石一級標准物質GBW07258［含銀量為446μg/g］與湖北水系沉積物監控樣43GRD—36［含銀量為0.028μg/g］，按不同比例稀釋配製成含銀量為：5.0μg/g、2.0μg/g、1.0μg/g、0.5μg/g、0.2μg/g、0.1μg/g、0.06μg/g、0.028μg/g共8個標准系列。按表1手續配製。

表1 銀標准系列的配製

將4.29.1～4.29.8分別在瑪瑙研缽中研磨2h後，裝入磨口玻璃瓶中備用。

4.30 硼標准

4.30.1 硼標准Ⅰ（w（B）=3.0%）稱取0.4290g不烘的硼酸（4.14），補加基物（4.28）至2.5000g，用瑪瑙研缽研磨2h後，裝入磨口小玻璃瓶中備用。

4.30.2 硼標准Ⅱ（w（B）=0.30%）稱取1.0000g硼標准Ⅰ（4.30.1）及9.000g基物（4.28），在瑪瑙研缽中研磨2h後，裝入磨口小玻璃瓶中備用。

4.31 錫標准

4.31.1 錫標准Ⅰ（w（Sn）=10.0%）稱取0.3174g已在105℃乾燥2h的二氧化錫（4.15）及2.1826g基物（4.28），在瑪瑙研缽中研磨2h後，裝入磨口小玻璃瓶中備用。

4.31.2 錫標准Ⅱ（w（Sn）=1.0%）稱取0.2500g錫標准Ⅰ（4.31.1）及2.2500g基物（4.28），在瑪瑙研缽中研磨2h後，裝入磨口小玻璃瓶中備用。

4.32 鉛標准

4.32.1 鉛標准Ⅰ（w（Pb）=10.0%）稱取0.2693g已在105℃乾燥2h的氧化鉛（4.16）及2.2307g基物（4.28），在瑪瑙研缽中研磨2h後，裝入磨口小玻璃瓶中備用。

4.32.2 鉛標准Ⅱ（w（Pb）=1.0%）稱取0.2500g鉛標准Ⅰ（4.32.1）及2.2500g基物（4.28），在瑪瑙研缽中研磨2h後，裝入磨口小玻璃瓶中備用。

4.33 鎵標准

4.33.1 鎵標准Ⅰ（w（Ga）=10.0%）稱取0.3360g已在105℃乾燥2h的三氧化二鎵（4.17）及2.1640g基物（4.28），在瑪瑙研缽中研磨2h後，裝入磨口小玻璃瓶中備用。

4.33.2 鎵標准Ⅱ（w（Ga）=1.0%）稱取0.2500g鎵標准Ⅰ（4.33.1）及2.2500g基物（4.28），在瑪瑙研缽中研磨2h後，裝入磨口小玻璃瓶中備用。

4.34 硼、錫、鉛、鎵混合標准［w（B）=600μg/g，w（Sn）=200μg/g，w（Pb）=200μg/g，w（Ga）=200μg/g］

稱取2.000g硼標准Ⅱ（4.30.2），0.200g錫標准Ⅱ（4.31.2），0.200g鉛標准Ⅱ（4.32.2），0.200g鎵標准Ⅱ（4.33.2）及7.4000g基物（4.28），在瑪瑙研缽中研磨2h後，裝入磨口小玻璃瓶中備用。

4.34.1 硼、錫、鉛、鎵混合標准系列配製手續見表2。

表2 硼、錫、鉛、鎵混合標准系列配製

按表2分別稱取標准和基物後，在瑪瑙研缽中研磨2h後，裝入磨口小玻璃瓶中備用。

4.35 顯影液

A液：稱取10g米吐爾（4.22）、260g無水亞硫酸鈉（4.19）、50g對苯二酚（4.23）溶於5000mL水中，搖勻，儲存於棕色玻璃瓶中在暗房內保存。貯存期為3個月。

B液：稱取160g無水碳酸鈉（4.24）、160g溴化鉀（4.25）溶於4000mL水中，搖勻，儲存於棕色玻璃瓶中在暗房內保存。貯存期為3個月。

4.36 定影液

稱取960g硫代硫酸鈉（4.18）、60g無水亞硫酸鈉（4.19）、192mL醋酸（4.20）、30g硼酸（4.14）和60g硫酸鋁鉀（4.21）溶於4000mL水中，搖勻，儲存於棕色玻璃瓶中在暗房內保存。貯存期為3個月。

5 儀器及材料

5.1 攝譜儀

PGS-2平面光柵攝譜儀。儀器規格見附錄A（A.1）條。

5.2 自動測微光度計

GBZ-1型。

5.3 兩電極規格

3.5 mm×4 mm×0.7mm無頸碳電極。

5.4 感光板

天津I型光譜感光板。

5.5 瑪瑙研缽

6 分析步驟

6.1 試料

試料粒徑應小於0.074mm，在室溫乾燥後，裝入磨口小玻璃瓶中備用。

試料量 稱取0.1g試料，精確至0.0002g。

6.2 空白試驗

隨同試料分析全過程用基物（4.28）做雙份空白試驗。

6.3 質量控制

選取同類型水系沉積物或土壤一級標准物質2個～4個樣品，隨同試料同時分析。

6.4 測定

6.4.1 稱取試料（6.1）和0.0500g緩沖劑（4.27）置於5mL瓷坩堝中，依次放入瑪瑙研缽（5.5）中研磨1min將試料與緩沖劑混勻，同時等份裝入兩支3.5mm×4mm×0.7mm無頸碳電極（5.3）中。壓緊，加兩滴乙醇溶液（4.26），待試料將溶液吸收後，於紅外燈下乾燥45min。

註：在測定土壤試料時，當試料有機質高時需灼燒，否則攝譜時易跳濺。

6.4.2 在附錄A（A.1）條的儀器工作條件，在各元素分析線對的波長處，依次對試料進行水平對電極攝譜。按附錄A（A.3）條顯影與定影。按附錄A（A.4）條的測量條件在自動測光儀上測量試料譜線的相對黑度。測量時每條譜帶要調焦。同時在繪制的工作曲線（6.5）上查得試料中各元素的含量，並列印分析結果。含量超過工作曲線范圍的可再用緩沖劑按比例沖稀，再重新按（6.4.1）條進行。

6.5 工作曲線的繪制

6.5.1 於一組5mL瓷坩堝中分別稱取0.1000g銀標准系列（4.29.1～4.29.8），並分別加入0.0500g緩沖劑，依次在瑪瑙研缽中研磨1min後再裝入電極中，壓緊。

6.5.2 於另一組5mL瓷坩堝中分別稱取0.1000g混合標准系列（4.34.1.1～4.34.1.8），分別加入 0.0500g緩沖劑（4.27），依次在瑪瑙研缽中研磨1min後再裝入電極中，壓緊。

6.5.3 以下按（6.4.1～6.4.2）條步驟進行攝譜、顯影與定影，並測量分析線的相對黑度。以銀、硼、錫、鉛、鎵量的lgC為橫坐標，黑度差ΔP為縱坐標，繪制各元素的工作曲線。

7 分析結果的計算

按下式計算銀（硼、錫、鉛、鎵）的含量：

區域地球化學勘查樣品分析方法

式中：m₁——從工作曲線上查得的各元素的量，μg；m₀——從工作曲線上查得空白試驗（6.2）中各元素的量，μg；m—試樣質量，g。

8 精密度

銀、硼、錫、鉛、鎵量的精密度見表3至表7。

表3 精密度［w（Ag），10^-6］

表4 精密度［w（B），10^-6］

表5 精密度［w（Sn），10^-6］

表6 精密度［w（Pb），10^-6］

表7 精密度［w（Ga），10^-6］

附 錄 A

（資料性附錄）

A.1 攝譜儀工作條件

表A.1 攝譜儀工作條件

電極架形狀：水平電極架

中間波長：314.0nm

狹 縫：12μm

遮光板：自製的，6 mm×8mm

光柵刻線：1302條/mm

激發光源：交流電弧，電流18A

曝光時間：41s截取曝光

A.2 感光板的裁板與放置

測定硼元素感光板裁用9cm×6cmⅠ型感光板，放置在暗盒短波位置，距暗盒邊緣1.5cm處；測定其他元素裁用大感光板9cm×18cmⅠ型感光板，放置在暗盒長波位置，距暗盒另一側邊緣3.0cm處。

A.3 顯影與定影條件

A.3.1 顯影

顯影液配製 取顯影液（4.37）中A液、B液按1+1混合。

顯影溫度 19℃顯影。

顯影時間 測定硼元素感光板（短波，9cm×6cmI型感光板）顯影3min；測定其他元素用大感光板（長波，9cm×18cmⅠ型感光板）顯影4min。

A.3.2 定影

將光譜感光板經顯影後立即放入定影液（4.38）中定影0.5h。

A.4 測量條件

採用PGS-2型二米平面光柵攝譜儀光柵轉角為11.0°時的色散曲線，參考線Fe280.7nm，每條譜線要調焦，用GBZ-1型自動測微光度計進行測量並自動處理數據。

附 錄 B

（資料性附錄）

B.1 從實驗室間試驗結果得到的統計數據和其他數據

如表B.1至表B.5。

本方法精密度協作試驗數據是由多個實驗室進行方法合作研究所提供的結果進行統計分析得到的。

表B.1至表B.5中不需要將各濃度的數據全部列出，但至少列出3個或3個以上濃度所統計的參數。

B.1.1 列出了試驗結果可接受的實驗室個數（即除了經平均值及方差檢驗後，屬界外值而被舍棄的實驗室數據）。

B.1.2 列出了方法的相對誤差參數，計算公式為RE=-x₀）/x₀×100%，公式中為多個實驗室測量平均值；x₀為一級標准物質的標准值。

B.1.3 列出了方法的精密度參數，計算公式為RSD=×100%，公式中S_r為重復性標准差、S_R為再現性標准差。為了與GB/T20001.4所列參數的命名一致，本方法精密度表列稱謂為「重復性變異系數」及「再現性變異系數」。

B.1.4 列出了方法的相對准確度參數。相對准確度是指測定值（平均值）占真值的百分比。

表B.1 Ag統計結果表

表B.2 B統計結果表

表B.3 Sn統計結果表

表B.4 Pb統計結果表

表B.5 Ga統計結果表

附加說明

本方法由中國地質調查局提出。

本方法由武漢綜合岩礦測試中心技術歸口。

本方法由武漢綜合岩礦測試中心負責起草。

本方法主要起草人：楊波涌、丁 瑩。

本方法精密度協作試驗由武漢綜合岩礦測試中心葉家瑜、江寶林組織實施。

『伍』 利用中子吸收測定岩石樣品中硼元素的含量

張玉君

（地質部地球物理勘探研究所）

一、原理及方法

不同的原子核對中子有著不同的吸收作用，硼核的熱中子有效俘獲截面比主要的造岩元素的熱中子俘獲截面大幾個數量極。因此當中子流穿過含硼樣品時，其強度便減弱，減弱的程度取決於樣品中硼的含量。這一物理現象提供了利用中子吸收測定岩石樣品中硼含量的可能性。由於原子核的中子特性與其化學狀態無關，同時又由於硼核與其他常遇到的造岩元素的中子特性有著十分顯著的差異，故利用此方法測定樣品的含硼量可以不必經過化學處理。

方法中應用Po—Be中子源，其最高能量為11兆電子伏，多數中子的能量位於3～5兆電子伏之間。Po—Be中子源中子的能量比熱中子的能量高10⁶～10⁹倍。為了獲得熱中子，必須將快中子加以慢化，含氫物質（如水、石蠟等）可以做為中子的良好的慢化劑，本試驗中用石蠟來慢化中子。

在中子吸收法中主要研究物質對熱中子的吸收現象。慢化後的熱中子流通過樣品時，部分被吸收，各種原子核的中子俘獲截面變化范圍很大，可能低至10^-1靶恩，也可能高達10³靶恩，從表1中可以看出，主要造岩元素的中子俘茯截面均很小，一般不超過1靶恩，僅Hg,B,Cd的有效中子俘獲截面達到數百甚至數千靶恩。此外尚有一些稀土元素具有較大的中子俘獲截面。通常在硼礦石中，Hg,Cd以及稀土元素的含量頗微，因此，可以肯定含硼岩石對中子的吸收主要決定於硼的含量，那麼測定岩石對熱中子的吸收效應，可以確定其含硼量。

表1

關於岩石化學成分（除硼以外）的變化對中子吸收的影響，則為了便於對比，將元素或岩石對熱中子的吸收作用以相當的硼（或B₂O₃）的百分含量為單位來計算：

張玉君地質勘查新方法研究論文集

式中，C_B—相當的硼含量，C_i—某元素的實際含量，σ_B—硼核的中子俘獲截面，σ_i—i元素的中子俘獲截面，A_B—硼的原子量，A_i—i元素的原子量。

表2

利用上式求出表2，計算中忽略了氧元素對中子的吸收。

從表2可以看出，在這些主要的氧化物中，以H₂O,K₂O₃,Fe₃O₄及Fe₂O₃對中子吸收的影響較為顯著。利用此表可以估算岩石各主要化學成分的變化對中子吸收的影響。岩石中含Fe₃O₄量為50%，相當於B₂O₃含量0.07%。利用上表也可以估算岩石對中子的總吸收特性，仍以相當的硼百分含量為單位：

張玉君地質勘查新方法研究論文集

利用（2）式計算了幾種岩石的中子吸收特性，見表3，從此表可以看出，岩石成分中僅鐵的影響較大，除磁鐵礦外，其他岩性變化所引起的中子特性變化均小於0.05%B₂O₃，那麼可以認為除鐵外，其他化學成分變化而引起的系統誤差均小於0.05%。這一系統誤差可以減小，如果將樣品按化學成分而分類，用比較法進行測定即可達到這一目的。適當地選擇標准樣品也可以減小鐵元素的干擾。

表3

在上述計算中僅考慮了岩石對中子的吸收作用，而未考慮其散射作用，由於不同元素具有不同的中子散射截面，那麼岩石中具有高散射截面的元素成分的變化也將造成一定的測量誤差。這里應考慮到H的干擾，必須設法消除之。

二、測量設備及儀器

中子吸收法使用的儀器設備比較簡單，主要包括：Po—Be中子源、中子源的慢化裝置和防護設備、慢中子探測器及記錄儀器等。

試驗工作中我們採用了強度為3×10⁶～6×10⁶中子/秒的Po—Be中子源，中子源置於石蠟防護箱中，石蠟防護箱同時用作慢化裝置，防護箱中間開一孔道，用一塊厚度為5厘米的石蠟蓋塞住，如圖1所示。中子流穿過石蠟蓋被慢化後，作用於樣品；當然也有部分中子流是通過孔道四周的石蠟層，被散射及慢化後，作用於樣品的。為了加強防護，在源箱的四周及上部均用石蠟磚砌成輔助防護層，防護層的總厚度達50厘米。

記錄熱中子用的兩只BF₃正比中子計數管固定在管架上，管架用膠木板和有機玻璃板製成，管架同時用來固定樣品盤的位置，管架四而用鋁板包住，以屏蔽電磁場的干擾；管架上面和兩側均有石蠟防護層，僅沿計數管方向向外部開一通道，以更換樣品。

圖1測量裝置圖

用鋁質盒子作為樣品盤，樣品盤的蓋子用2毫米厚的有機玻璃板製成，用此有機玻璃蓋子將粉末狀樣品鋪平壓緊，並可防止樣品散落，測量中應保持中子源、計數管及樣品之間的相對位置不變。

測量儀器包括慢中子探測器、放大器、鑒別器、陰極輸出器、定標器、穩定高壓電源及屏壓電源（見圖2）除定標器外，測量儀器均系自製。

圖2測量儀器方塊示意圖

中子探測器為兩只國產三氟化硼正比慢中子計數管，中子計數管輸出的負脈沖經過兩極放大後輸給脈沖幅度鑒別器，如果計數管輸出導線較長，也可通過陰極輸出器再輸給放大器。鑒別器用以消除與γ射線有關的干擾脈沖。鑒別器輸出的負極性矩形脈沖通過微分線路形成正負極性的兩個三角脈沖，正極性的脈沖通過陰極輸出器輸給定標器進行記錄。

試驗中曾採用了兩批不同工作電壓的中子計數管，工作電壓分別為3000至3600伏及2000至2300伏，計數管的高壓供電電源採用了高頻振盪線路，長時間工作其穩定度達±0.2%以上。

各真空管的屏壓供電電源為一直流穩壓器，其長時間工作穩定度達±0.3%。

定標器採用64進位或萬進位定標器。

三、試驗技術及工作方法

試驗中曾測定了三類樣晶：標准樣品、試驗樣品及含干擾元素的樣品。各類樣品均為粉末狀，樣品粉碎時通過80～100號篩孔，秤樣用分析天平。如果樣品比較潮濕，在秤樣前應在烘箱內將樣品烘乾，以去除表面水。樣品一般取100克或50克。

標准樣品用空白礦樣與純硼試劑按不同比例均勻混合配製而成，所謂空白樣品即在礦區所採的非礦石樣品，其化學成分與試驗樣品相近，但含硼量甚低，應低於方法的靈敏閾，試驗樣品採集自A、B兩個礦區，為了對比試驗秸果，每個樣品均經過化學分析。為了弄清 Fe及 H的干擾，用Fe₂O₃及Na₂CO₃·10H₂O配製了兩套含干擾元素的樣品。

為了分析樣品中硼的含量，必須測定兩個數值：N及N_n；N為中子流穿過含硼樣品後的計數率，N_n為中子流穿過空白樣品後的計數率。利用

或

來確定樣品中B含量的多少。

開始測量前應將儀器調節正常，尤其應注意保持各種工作電壓的穩定性，固定一個空白樣品作為檢查樣品，儀器調節完畢後，測定一下檢查樣品的讀數。在測量條件保持不變的情況下，此讀數在不同工作日的變化，符合中子源的衰減規律，以此來檢驗儀器工作的正常性。然後即可開始分析。

將測量樣品裝入樣品盤內，用有機玻璃板將樣品鋪平、壓緊並蓋住。更換樣品時應用毛刷將樣品容器清理干凈，以防互相干擾。測量時將樣品盤置入孔道內，即可開始讀數，讀兩次數，每次讀數為2～3分鍾。相對標准誤差為：式中，A為測量次數，t為數數時間。

張玉君地質勘查新方法研究論文集

若計數率n=10000脈沖/分，則在上述條件下相對標准誤差為±0.5%，從誤差理論得知，將有95.5%的讀數位於n±2σ范圍之內。故要求讀數的重復性一般為±1%，最大不超過±2%。

測量過程中每隔一小時測定一次空白樣品以檢查儀器工作的正常性，每小時平均可測定十個樣品。

四、試驗結果

樣品對中子流的吸收作用隨著硼含量的增大而增大，中子流減弱的速度隨著硼含量的增加而減小，存在著非線性關系，如圖3所示。此方法對低含量樣品的靈敏度高於對高含量樣品之靈敏度。試驗結果表明，函數

，在B₂O₃%為0.03%至3%之間，接近直線函數。因此分析時，高含量樣品的標准曲線可利用普通坐標，而低含量樣品的標准曲線應採用雙對數坐標。

圖3標准曲線圖

根據測量結果所算出的

及

為相對值，不隨中子源的衰減而變化，因為中子流的減弱對N_n及N值的影響程度相同，故在一切測量條件不變的情況下，不同測量日期的數據可以用同一條標准曲線進行解釋，不需進行中子源衰減校正。

Fe及H對中子吸收測硼的干擾試驗結果表明，Fe及H的存在使中子計數率減低，以N表示不含干擾元素樣品的讀數，N´表示含干擾元素樣品的讀數，

表示中子流因干擾元素的影響所減弱的百分值。鐵的干擾隨含鐵量的增大而增大，在Fe₂O₃含量為10%～30%范圍內比較穩定。Fe₂O₃含量＞30%的樣品，Fe的干擾隨Fe₂O₃含量而增長的速度很大，樣品中含Fe₂O₃為50%時，干擾為2.5%，相當於0.19%B₂O₃。Fe₂O₃含量＜10%時，干擾較小，＜1.2%。故按照Fe₂O₃的含量可將樣品分為三類：Fe₂0₃的含量分別為0～10%;10～30%;30～50%。

結晶水的干擾隨其含量的增加而增大，但增長的速度卻隨含量的增加而減低，樣品中含水量的變化對方法的影響是十分顯著的，尤其是分析外生硼礦樣品時，更要注意這一同題。

為了消除Fe,H及其他化學成分變化的影響，應選擇與測量樣品成分相近的樣品做為空白樣品。每一具體礦區的樣品，其化學成分的變化存在一定規律性，可利用有代表性的空白樣品製作標准樣品，這樣可以減少化學成分變化對方法的干擾。

試驗中對兩個礦區的七種空白樣品配製的標准樣品進行了試驗，七套標准曲線的重合性良好，均在允許的測量誤差范圍以內，且與石英粉配製的標准曲線十分近似。這說明只要空白樣品選擇得當，

的值僅與樣品中硼的含量有關，與樣品的化學成分關系不大，因化學成分的變化以等同程度作用於N及N_n，以上結果說明，對這兩個礦區來說，可以利用同一石英粉標准曲線解釋分析結果。

試驗中證明此方法受樣品厚度變化影響很小，不超過允許的測量誤差范圍，由於測量中取相同重量的樣品，那麼樣品比重的變化而引起的厚度改變對測量結果的影響可以忽略不計。

不同重量樣品的試驗結果列入圖4。100克樣品與50克樣品的標准曲線存在著內在聯系，兩條曲線上縱坐標相同之點，其橫坐標相差一倍，如果將橫坐標改用B₂O₃的絕對含量，那麼圖4上1、2兩曲線可以完全重復起來，這一結果說明，測量樣品不必具有相同的重量，只要將標准曲線改為用B₂O₃的絕對含量來表示，不同重量的樣品也可用同一標准曲線進行解釋，解釋結果也為B₂O₃的絕對含量，但測量中應採用大小相同的樣品盤。方法的精確度及靈敏度與樣品中三氧化二硼的絕對含量有關，樣品重量減少後，精度及靈敏度也有所減低。故測量高含量樣品可取其重量等於50克，而分析低含量樣品時，為了提高方法的精度與靈敏度，最好採用100克樣品。

圖4不同重量樣品的標准曲線圖

在上述的技術條件下，利用1—2居里的Po—Be中子源照射100克樣品，用兩只BF₃正比中子計數管進行記錄，方法已達到的靈敏閾為0.005%B或相當於0.017%B₂O₃。

對兩個礦區的生產樣品進行了測定，考驗了方法的准確度及精確度。

中子吸收法分析結果與化學方法分析結果對比情況良好，見圖5，證明了中子吸收測硼方法是准確可靠的。僅個別樣品的分析結果不能很好地對比起來；利用「加入法」，即在樣品中加入已知量的硼，進行重復測定，證明兩種方法分析結果相差顯著的數據，系化學分析錯誤所造成。外部檢查對比結果說明，B₂O₃含量＞1%的樣品，兩種方法分析結果的重合性為±10%,B₂O₃含量＜1%的樣品，兩種方法分析結果的重合性為±20%。

圖5兩種分析方法分析桔果對比圖

通過兩次以上的中子吸收法重復測量（即內部檢查），驗證了方法的精確程度，見圖6。重復測量結果的重現性良好；B₂O₃含量＞1%的樣品，測量結果的精確度以相對均方差來表示，為±3.16%;B₂O₃含量＜1%的樣品，測量結果的精確度以相對均方誤差來表示，為±9.22%。

圖6重復分析結果對比圖

五、結論

中子吸收測硼法已試驗成功，自製的測量儀器可以滿足方法的要求。已達到的靈敏閾為0.005%B或0.017%B₂O₃，方法的精確度在B₂0₃含量＞1%時為±3.16%，在B₂0₃含量＜1%時為±9.22%。方法的測定效率高，每台儀器每天八小時可以測定80個樣品。此方法成本低，可以代替硼礦樣品的硼化學分析工作。

參考文獻

[1]Осгроумов Г.В.，Нейтронвыймегодаваяиза на бор руд скарнового типа.《Развеэка u охрана неэр》，No5,1961 r.

[2]Хрисгианов В.К.，Установка НИХ－2дляопределениясодерх анидбора в образцах горных пород.《Передовойнаучно－техническийи производственныйопыт》 1959 г.

[3]Христианов В.К.，Панов Г.И.，Определение сопержаниябора в горных поропах метопом нейтронногоанапиза.《ж.Аналцмцческоü хцmu》，12，No 3,1957 r.

[4]Христианов В.К.，Панов Г.И.чернова А.А.，Определение содержаниябора нейтронным мегодом вполевых условиях.《Геохцмця》，No2,1957 г.

[5]Якубοвич А.А.，установка типа《Нейгрон》для опрелеленияконцентрации бора в образдах горныхnoрол《ьюллеемнь научно－мехнцческоüцнформаццu》，No 3,（20）, 1959 г.

НЕЙТРОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ БОРА В ОБРАЗЦАХ ГОРНЫХ ПОРОД

Чжан Юй－цзюнь

（Инonumym развеəочноü zеофцзцλц мцнцсцсерсмва zеолоzцц КНР）

Резюме В данной работе привелены результаты исслелований нейтронного методаопределениябора в образцах горныхпород.Основой метояаявпяетсяяислользованиевысокогосеченияпоглощенидмедленных нейтроновяпрами бора.Длдпроведенидопыга была изготовленаспециальнаяустановка，в которую входят полонево－бериллиевый источник нейтроно вактивностью 10⁶Нейтр./сек.，парафиновый замедлигель и прибордля регистрации медленныхнейтронов.В качестве детектора нейтронов применяются два пропорциональных счётчика，Наполненных трехфгористым бором，оботащенным изотопом B¹⁰.Сушность методики анализазаключаетсяв относительных измерениях степенейуменышенияинтенсивности нейтронного потокапри пропускании медленных нейтронов черезисследуемуюи зталоннуюпробы при одинаковыхгеометрических условиях.Порог чувствительность метода составлηет 0.05%B₂O₃при навеске проб100 г.

原載《地球物理學報》，1962，№.1.

『陸』 硼同位素測量

硼同位素正熱電離(Cs₂BO₂⁺)質譜法測量

自然界硼有兩種穩定同位素，即¹¹B和¹⁰B，它們的相對豐度分別為80.173(13)%和19.827(13)%(Coplen，etal.，2002)。近十幾年來，自然環境樣品中硼同位素比值的測定引起了人們極大的興趣，因為它能給出有關地質和環境過程的非常有價值的信息。所研究的樣品有鋁硅酸鹽岩石和沉積物、硼酸鹽礦物、碳酸鹽、珊瑚、海水、鹹水、鹽湖鹵水、地下水、熱液礦床水等，其δ¹¹B值的變化范圍為-34.2‰～59.2‰(Coplen，etal.，2002)。隨著硼同位素化學及地球化學研究的更深層次的發展，對硼同位素測定的精度提出了更高的要求。

熱電離質譜是硼同位素測定的主要方法，它的測定精度高，所用試樣量少，試樣的制備過程比較簡單。熱電離質譜法測定硼同位素有負熱電離質譜法(NTIMS)和正熱電離質譜法(PTIMS)兩種。Palmer(1958)利用硼砂塗樣，首次從Na₂B₄O₇獲得了質量數為88和89的Na₂¹⁰BO₂⁺和Na₂¹¹BO₂⁺離子峰，建立了正熱電離質譜測定硼同位素的方法，但是這種方法受到很多因素的影響，限制了測定精度的提高，測定精度為0.2%～0.3%。Spivack(1986)和Ramakumar(1985)首先實現了採用Cs₂BO₂⁺對硼同位素組成的高精度測定。由於Cs₂BO₂⁺比Na₂BO₂⁺具有高得多的質量數，因此在測定過程中的硼同位素分餾大為減小，硼同位素測定精度得到一定的提高。但是，它仍受到與採用Na₂BO₂⁺離子時相同影響因素的限制，特別對地質試樣的測定精度難以保證。

肖應凱(XiaoYK，etal.，1988)發現電離帶上石墨的存在能極大地增強Cs₂BO₂+離子的熱發射，建立了高精度硼同位素的質譜測定新方法，在硼同位素測定上取得了重要突破，成為硼同位素測定最精密的方法，在世界上獲得廣泛應用。

方法提要

採用酸溶或鹼熔的方法將天然試樣中的B提取出來，制備成含硼溶液;或液態樣品採用AmberliteIRA743型B特效離子交換樹脂和由陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂組成的混合離子交換樹脂進行B的分離和純化，製成含H₃BO₃的溶液，加入適當量的Cs₂CO₃(或CsOH)和甘露醇，使B∶Cs∶甘露醇=1∶0.5∶1(摩爾比)。在石墨的存在下採用熱電離方式獲得Cs₂BO₂⁺離子進行硼同位素組成的測定(XiaoYK，etal.，1988)。

儀器和裝置

熱電離同位素質譜計(VG354，MAT262，IsoProbeT，FinniganTriton)。

真空燒帶裝置。

超凈化實驗室。

石英亞佛蒸餾器。

超凈化乾燥蒸發箱。

離心機。

鉑金坩堝。

高溫爐。

分光光度計。

試劑和材料

碳酸銫(Cs₂CO₃) 高純。

進口光譜純石墨。

氫氧化鈉 優級純。

Na₂CO₃優級純。

K₂CO₃優級純。

NaHCO₃分析純。

低B高純水 將18.2MΩ.cm^-1MilliQ純化水再經AmberliteIRA743硼特效樹脂交換柱純化，或採用石英亞佛蒸餾器進行二次重蒸餾，再經AmberliteIRA743硼特效樹脂交換柱純化。

鹽酸 優級純。

低B亞沸蒸餾鹽酸 將優級純HCl經石英亞佛蒸餾器蒸餾或採用在密封容器中平衡方法純化，9.0mol/L、2.0mol/L及0.1mol/L。

低B亞沸蒸餾無水乙醇。

(4+1)乙醇-石墨懸浮液 由低B亞沸蒸餾無水乙醇、低B亞沸蒸餾水和光譜純石墨配製。

甘露醇溶液 分析純，φ(甘露醇)=1.82%

AmberliteIRA743硼特效離子交換樹脂粒徑80目。

Dowex50W×8陽離子交換樹脂。

Ion-exchangeⅡ(德國產)弱鹼性陰離子交換樹脂。

離子交換柱制備:

AmberliteIRA743硼特效離子交換柱將約0.5mLAmberliteIRA743(80～100目)硼特效樹脂裝入Φ0.2cm聚乙烯管中，樹脂高度1.5cm.交換樹脂順序用5mL2mol/LHCl、5mL高純水、5mL2mol/LNH₄OH和10mL高純水再生。

混合離子交換柱將Dowex50W×8陽離子交換樹脂用2mol/LHCl再生，用低硼水洗至中性。IonexchangerII弱鹼性陰離子交換樹脂用飽和NaHCO₃溶液再生，用低硼水洗至中性。將以上2種再生好的離子交換樹脂等體積混合均勻，取1.0mL裝入Φ0.2cm聚乙烯管中。

甲亞胺-H酸0.45g甲亞胺-H酸和1g抗壞血酸，溶解在100mL亞沸蒸餾水中。

緩沖溶液251gNH₄AC、15gEDTA和125g冰醋酸，溶於400mL亞沸蒸餾水中。

各類四氟乙烯器皿燒杯、洗瓶等。

NBSSRM951H₃BO₃硼同位素標准物質。

NBSSRM952富¹⁰B稀釋劑。

Ta金屬箔(規格:長7.5mm，寬0.76mm，厚0.02mm)。

分析步驟

(1)試樣制備

a.岩石試樣分解。稱取約1.0g岩石試樣，在鉑金坩堝內與2.5gNa₂CO₃和2.5gK₂CO₃混合均勻，然後在高溫爐中於850℃熔融45min。冷卻後用0.6mol/LHCl浸取坩堝內熔融物，在石英離心管內進行離心，並用無硼水洗滌不熔物兩次，收集全部清液(含有試樣中全部硼)，此清液將進行下一步硼的純化(王剛等，2000)。

b.離子交換純化。試樣溶液(pH7～10)首先通過再生好的AmberliteIRA743樹脂柱，流速控制在0.5mL/min以內。然後用10～15mL低B水清洗柱子。柱子內吸附的硼用10mL75℃的0.1mol/mLHCl淋洗。淋洗液在超凈蒸發乾燥箱中於60℃蒸發至約0.1mL，冷卻至室溫後，將濃縮的淋洗溶液通過混合離子交換柱，流速控制在0.3mL/min以內，此時注意檢測流出液應呈中性，若呈酸性，表明混合樹脂量不夠，應添加混合樹脂，重新進行交換。最後用約10mL低B高純水清洗混合離子交換柱子。最終的淋洗液被收集在Teflon燒杯中，進行淋洗液中B含量的測定。溶液中硼濃度用甲亞胺-H光度法測定。取1mL試樣溶液、2mL甲亞胺-H酸溶液和2mL緩沖溶液，充分混合後靜置120min，在420nm處測定硼-甲亞胺-H配合物的吸光值，由校準曲線獲得B的含量。也可以採用SRM952作稀釋劑，並在帶上加入26μg恆定量銫用同位素稀釋法測定硼量。根據測定結果，加入適量Cs₂CO₃，使B/Cs摩爾比約為2∶1，並加入甘露醇溶液，使硼與甘露醇的摩爾比約為1∶1。淋洗液再次在超凈蒸發乾燥箱中於60℃蒸發至約0.2mL，轉移到聚乙烯離心管中繼續蒸發至硼的濃度～1mg/mL。將離心管內的試樣溶液密封保存，供質譜測定用(肖應凱等，1997;張崇耿等，2003;Wang，etal.，2002;Xiao，etal.，2003)。

(2)質譜測定

a.鉭帶的加熱去氣處理。為了降低Ta帶中的B及其他雜質的含量，Ta帶通常要進行加熱處理:將點焊在燈絲架上的Ta帶在專用的真空系統中進行電加熱處理，加熱電流為3.0A，加熱時間為1.0h，系統的真空度應優於1×10^-3Pa。

b.硼同位素測定。採用扁平並經去氣的鉭帶(7.5mm×0.76mm×0.025mm)，帶首先塗覆2.5μL(約含100μg石墨)的石墨-乙醇-水懸浮液，蒸至近干，再加入試樣溶液，石墨懸浮液和硼溶液布滿整個帶時能獲得最好結果，然後並通以1.2A電流下烘乾5min。

將塗好試樣的燈絲裝入質譜計離子源，對離子源抽真空達到3×10^-5Pa時，開始進行測量。將帶加熱電流快速升至0.5A，然後以0.05A/min速率增加電流，在Cs₂BO₂⁺測量前發射的¹³³Cs⁺離子可用作監控和對儀器聚焦。當¹³³Cs⁺離子流為2×10^-12A時，Cs₂BO₂⁺離子流信號一般為2×10^-14A，以同樣速度增加帶電流直到Cs₂BO₂⁺離子流為3～5×10^-12A，此時帶電流一般為1.40～1.60A，由此電流產生的帶溫度太低，不能用光學高溫計准確測量。

在308和309質量峰間採集數據，在306.5處測定基線零點，它在307～310質量范圍內確實沒有明顯變化。測定時採用單峰跳掃的方法分別測量質量數為309(¹³³Cs¹¹₂B¹⁶O⁺₂+¹³³Cs¹⁰₂B¹⁶O¹⁷O⁺)和308(¹³³Cs¹⁰₂B¹⁶O⁺₂)的離子流強度I₃₀₉和I₃₀₈，得到R_309/308=I₃₀₉/I₃₀₈。然後進行¹⁷O校正得到¹¹B和¹⁰B豐度比¹¹B/¹⁰B，即:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

試樣的硼同位素組成用相對於NISTSRM951硼酸標準的δ¹¹B表示:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:(¹¹B/¹⁰B)_SRM951為測定的NISTSRM951硼酸標準的¹¹B/¹⁰B比值。

圖87.20為典型的單次測定中Cs₂BO⁺₂信號強度和同位素比值隨時間的變化。

圖87.20 R_309/308比值和Cs₂BO₂⁺離子流強度隨時間的變化

按照以上方法對NISTSRM951硼酸標准進行重復塗樣測定，結果如表87.22所示，相對標准偏差為0.0034%(2σ)。

表87.22 方法的重現性(對NISTSRM951硼酸標准進行重復塗樣測定)

續表

c.同質異位數的干擾。採用Cs₂BO⁺₂離子進行硼同位素測定時可完全消除鍶的干擾，但有機質和NO^-₃卻是潛在的干擾因素(Xiao，Wang，1998;Weietal.，2004)。有機質或NO^-₃存在時，除在質量數312處可觀察到很強的離子峰外，還會誘發CNO^-的合成，從而導致Cs₂CNO⁺離子的產生，在質量數308(¹³³Cs₂¹²C¹⁴N¹⁶O)和309(¹³³Cs₂¹³C¹⁴N¹⁶O+¹³³Cs₂¹²C¹⁵N¹⁶O+¹³³Cs₂¹²C¹⁴N¹⁷O)處產生離子峰而嚴重干擾硼同位素的測定，由於¹⁴N豐度比¹⁵N豐度要高得多，因此會使¹¹B/¹⁰B測定比值偏低，甘露醇的存在能加劇這種干擾。

圖87.21是NO^-₃與含有Cs的NIST951硼溶液同時塗在事先塗有石墨的金屬帶上，在不同時間測定¹¹B/¹⁰B比值的變化。只有NO^-₃存在時，測定的¹¹B/¹⁰B比值在開始時明顯偏低，然後再上升到正常值，¹¹B/¹⁰B比值上升的速率隨HNO₃量的增加而降低;但一般在加熱1h後，NO^-₃的影響將消失。有甘露醇存在時，NO^-₃的影響將嚴重得多。當有0.5μgNO^-₃存在時，開始時測定的¹¹B/¹⁰B比值明顯偏低，加熱2h以後才上升到正常值;而當NO^-₃大於1.0μg時，加熱270min以後，測定的¹¹B/¹⁰B比值仍比正常值偏低(見圖87.22)。

圖87.21 只有NO^-₃存在時¹¹B/¹⁰B測定比值隨時間的變化

d.採用Cs₂B₄O₇方法測得的SRM951硼同位素標準的¹¹B/¹⁰B比值。目前世界上通用的硼同位素標准參考物質是NBSSRM951硼酸，絕對豐度值¹¹B/¹⁰B=4.04362±0.00137(Catanzaro，1970)。不同實驗室採用不同的測定方法的測定值卻有較大范圍的變化(3.987～4.05595)。

圖87.22 NO^-₃和甘露醇同時存在時¹¹B/¹⁰B測定比值隨時間的變化

Cs₂B₄O₇方法，特別是Cs₂B₄O₇-石墨方法現已成為硼同位素質譜法測定的主流，在同位素地球化學、環境等研究領域獲得廣泛應用。表87.23總結了世界各實驗室採用Cs₂B₄O₇方法測定的SRM951硼同位素標準的¹¹B/¹⁰B比值和測定精度。

表87.23 採用Cs₂B₄O₇方法測得SRM951硼同位素標準的¹¹B/¹⁰B比值

參考文獻

王剛，肖應凱，王蘊慧，等 .2000.岩石中硼的提取分離及同位素組成的測定 .岩礦測試，19(3) : 169-172

張崇耿，肖應凱，魏海珍，等 .2003.珊瑚中硼的分離及其同位素組成的測定 .理化檢驗 (化學分冊) ，39 (11) : 652-654

肖應凱 .2003.石墨的熱離子發射特性及其應用 .北京: 科學出版社

肖應凱，劉衛國，肖雲，等 .1997.硼特效樹脂離子交換法分離硼的研究 .鹽湖研究，5 (2) : 1 -6

Aggarwal J K，Palmer M R.1995.Boron isotope analysis: a review.Analyst，120: 1301-1307

Catanzaro E J，Champion C E，Garner E L，et al.1970.Standard reference materials: boron acid; isotoic and assay standard reference materials.natl.Bur.Stand.(U S) Spec.Publ.，260-17

Coplen T B，Blke J K，Bièvre P De，et al.2002.Isotope-aboundance variations of selected elements.Pure Appl.Chem.，74 (10) : 1987-2017

Deyhle A.2001.Improvements of boron isotope analysis by positive thermal ionization mass spectrometry using static multicollection of Cs2BO+2ions.Int.J.Mass Spectrom，206: 79-89

Gaillardet J， Allègre C J.1995.Boron isotopic compositions of coral: seawater or diagenesis record? Earth Plan.Sci.Lett.，136: 665-676

Ishikawa T，Nakamura E.1990.Suppression of boron volatilization from a hydrofluoric acid solution using a boron- mannitol complex.Anal.Chem.，62: 2612-2616

Ishikawa T，Nakamura E.1993.Boron isotope systematics of marine sediments.Earth and Planet Sci.Lett.，117:567-580

Jiang S Y.2001.Boron isotope geochemistry of hydrothermal ore deposits in China: A preliminary study.Phys Chem.Earth (A) ，26 (9-10) : 851-858

Leeman W P，Vocke B D，Beary E S，et al.1991.Precise boron isotopic analysis of aqueous samples: ion exchange extraction and mass spectrometry.Geochim Cosmochim Acta，35: 3901-3907

Nakamura E，Ishikawa T，Brick J L，et al.1994.Precise boron isotopic analysis of natural rock samples using a boron-mannitol complex.Chem Geol，94: 193-204

Nakano T，Nakamura E.1998.Sataic multicollection of Cs2BO+2ions for precise boron isotope analysis with positive thermal ionization mass spectrometry.Int.J.Mass Spectrom，176: 13-21

Palmer G.H.1958.Thermal emission ion source in solid-source mass spectrometry.J.Nucl.Energy，7: 1-12

Ramakumar K L， Parab A R， Khodade P S， et al.1985.Determination of isotopic composition of boron.J.Radioanal Nucl.Chem.Lett.，94: 53-62

Spivack A J，Edmond J M.1986.Determination of boron isotope ratios by thermal ionization mass spectrometry of the dicesium metaborate cation.Anal Chem，58: 31-35

Swihart G H，McBay E H，Smith D H，et al.1996.A boron isotopic study of a mineralogically zoned lacustrine borate deposit: the Kramer deposit，California，USA.Chem Geol，127: 241-250

Tonarini S，Pennisi M，Leeman W P.1997.Precise boron isotopic analysis of complex silicate (rock) samplesusing alkali carbonate fusion and ion-exchange separation.Chem Geol，142: 129-137

Wang Q Z，Xiao Y K，Wang Y H，et al.2002.Boron separation by the two-step ion-exchange for the isotopic measurement of boron.Chin J.Chem，20: 45-50

Wei H Z，Xiao Y K，Sun A D，et al.2004.Effective elimination of isobaric ions interference and precise thermal ionization mass spectrometer analysis for boron isotope.Int.J.Mass Spectrom，235，187-195

Xiao Y K，Beary E S，Fassett J D.1988.An improved method for the high-precision measurement of boron by thermal ionization mass spectometry.Int.J.Mass Spectrom Ion Proc.，85: 203-213

Xiao Y K，Liao B Y，Liu W G，et al.2003.Ion exchange extraction of boron from aqueous fluids by Amberlite IRA 743 resin.Chin.J.of Chem，21: 1073-1079

Xiao Y K，Wang L.1998.Effect of NO-3on the isotopic measurement of boron.Int.J.Mass Spectrom Ion Proc.，178: 213-220

Zhai M Z，Nakamura E，Shaw D M，et al.1996.Boron isotope ratios in meteorites and lunar racks.Geochim et Cosmochim Acta，60: 4877-4881

本節編寫人: 肖應凱 (中國科學院青海鹽湖研究所) 。

『柒』 硼碳氮化學鍵怎麼分析用什麼方法分析

對於化學鍵的分析主要是分析其能量，何種分析方法能使其能量達到最低我們就可以認為這種分析方法還是比較符合這種化合物的，另外在微觀體系中能圓滿解釋後還要看分析結果能否滿足該物質的宏觀物理現象。這是很重要的，因為這直接反應了該理論或是方法的適用性。同樣也反應了化學鍵的某些性質。對於你說的那幾種原子我建議如果是雙原子分子就直接用分子軌道理論，如果是簡單的極性化合物就先用雜化軌道理論分析分子構型，內層電子可不考慮成鍵情況，外層電子依然用分子軌道理論分析。如果分子有一定配位能力也可以用前線軌道理論分析。如果你對這些東西很感興趣那麼你可以參考一下廈門大學編著的結構化學，如果沒有高數基礎可以參考原子價與分子結構這本書。希望我的回答能幫助到你！

『捌』 垂直電極-發射光譜法測定銀、硼、錫、鉬、鉛

方法提要

試樣以焦硫酸鉀、氟化鈉、三氧化二鋁和碳粉混合物作緩沖劑，鍺作內標元素，於平面光柵攝譜儀上，用垂直電極、對電極進行兩次重疊攝譜(截取曝光)，譜板在自動測微光度計上測量各元素譜線黑度，並自動扣除分析線和內標線各自的背景黑度，採用內標法計算得到試樣中銀、硼、錫、鉬、鉛的含量。

方法適用於水系沉積物、土壤和岩石中銀、硼、錫、鉬、鉛的測定。

方法檢出限(3s):銀0.01μg/g;硼0.5μg/g;錫0.2μg/g;鉬0.1μg/g;鉛0.2μg/g。

方法測定范圍:見表84.50。

儀器及材料

攝譜儀WP-1型光柵攝譜儀。

自動測微光度計GBZ-1型。

電極規格上電極為平頭柱狀，直徑4mm，長10mm;下電極為細頸杯狀，孔徑3.8mm，孔深4.0mm，壁厚0.6mm，細頸的直徑2.6mm，頸長4mm。

感光板天津Ⅰ型光譜感光板，將9cm×24cm感光板裁成兩塊9cm×12cm感光板放置在9cm×24cm暗盒中。

自動瑪瑙研缽。

試劑

焦硫酸鉀(光譜純)。

氟化鈉(光譜純)。

三氧化二鋁(光譜純)。

碳粉(光譜純)。

二氧化鍺(光譜純)。

二氧化硅(光譜純)。

三氧化二鐵(光譜純)。

白雲岩。

硫酸鉀(光譜純)。

硫代硫酸鈉。

無水亞硫酸鈉。

冰乙酸。

硫酸鋁鉀。

米吐爾。

對苯二酚。

無水碳酸鈉。

溴化鉀。

硼酸。

蔗糖溶液20g/L，(1+1)乙醇溶液。

緩沖劑按(22+20+43+14+0.007)的比例稱取22gK₂S₂O₇、20gNaF、43gAl₂O₃、14g碳粉、0.007gGeO₂，將其混合研磨均勻。

基物合成標准基物按(72+15+4+4+2.5)的比例稱取72gSiO₂、15gAl₂O₃、4gFe₂O₃、4g白雲岩、2.5gK₂SO₄。混合基物在950℃灼燒，冷卻後磨勻備用。所用基物均應進行相應的空白實驗，驗證所含測定元素的含量較低時才能被採用。

標准系列的配製:標准系列中被測定元素均以穩定的氧化物或含氧鹽形式加入到基物中充分磨勻而成。標准系列中各元素的含量見表84.49。

表84.49 標准系列的元素含量^①(單位:μg·g^-1)

①標准基物中含有痕量被測元素，其含量已經過多種靈敏可靠的方法進行定值，故本系列中的前幾級的含量值均是經過相應校正後的數值。

顯影液A液稱取11.5g米吐爾、275gNa₂SO₃、57.5g對苯二酚溶於5000mL水中，搖勻，儲存於棕色玻璃瓶中在暗房內保存。

顯影液B液稱取230gNa₂CO₃、35gKBr溶於5000mL水中，搖勻，儲存於棕色玻璃瓶中在暗房內保存。

定影液稱取1200gNa₂S₂O₃、75gNa₂SO₄、240mL(28+72)HAc、38.5gH₃BO₃和75g硫酸鋁鉀溶於5000mL水中，搖勻，儲存於棕色玻璃瓶中在暗房內保存。

校準曲線

分別稱取0.2000g標准系列和0.2000g緩沖劑置於自動瑪瑙研缽中研磨2min後再裝入兩根下電極中，滴加2滴蔗糖溶液，90℃烘乾備測定用。

發射光譜儀攝譜條件。中間波長290nm，狹縫12μm，垂直電極架，交流電弧，4A起弧，5s後電流升至14A，每根電極截取曝光時間35s，兩根電極重疊攝譜。

顯影和定影條件。顯影液A液、B液按體積比(1+1)混合，顯影溫度20℃。測定硼、錫、鉛元素感光板(短波位置)顯影3.5s;測定銀、鉬元素感光板(長波位置)顯影2.5s。

將顯影後的光譜感光板立即放入定影液中定影15min。

測光。用GBZ-1型自動測微光度計對表84.50所列分析線對進行相對黑度測定並自動處理數據，自動扣除分析線和內標線的背景。測定時每條譜帶要調焦。

表84.50 分析線對及測定線性范圍

以銀、硼、錫、鉬、鉛量的lgC為橫坐標，黑度差ΔP為縱坐標，繪制各元素校準曲線。

分析步驟

稱取0.2g(精確至0.0001g)試樣(粒徑小於0.075mm)和0.2000g緩沖劑置於自動瑪瑙研缽中研磨2min，將試樣與緩沖劑混勻，裝入兩根下電極中，滴加2滴蔗糖溶液，90℃烘乾備測定用。

與校準曲線的標准系列同批操作，依次對各試樣進行兩次重疊攝譜、相板處理及相對黑度測定，測量時每條譜帶要調焦。在校準曲線上查得試樣中各元素的含量，並列印分析結果。含量超過校準曲線范圍的可再用緩沖劑按比例沖稀，再重新按測定步驟進行。

『玖』 硼酸和硼砂混合，怎麼滴定出各組分含量

1、若是硼酸和硼砂混合而無其它雜質，分析方法如下：
原理：Na2B4O7+5H2O=2H3BO3+2NaH2BO3-。硼酸是極弱酸(pKa=9.24)不能用標准鹼直接滴定，但其共軛鹼可以准確滴定。
准確稱取若干g，加入水溶解定量移入容量瓶中定容。分取25.00mL於錐形瓶中，用甲基紅做指示劑，用鹽酸標准溶液滴定至溶液由黃變橙為終點。
根據1個硼砂溶解是形成2個硼酸根和2個硼酸，可計算出硼砂的質量分數，余為原硼酸的質量分數。
2、若是硼酸和硼砂混合而含有它雜質。硼酸是極弱酸(pKa=9.24)不能用標准鹼直接滴定，但能與多元醇作用生成酸性較強的絡合酸(pKa=4.26)，可用標准鹼溶液直接滴定，化學計量點的pH值在9左右。用酚酞等鹼性指示劑指示終點。
分析方法如下：在上述「1」基礎上，分取25.00mL於錐形瓶中，加入過量乙二醇，用酚酞等鹼性指示劑指示終點，用標准鹼溶液直接滴定。
這個計算有點復雜，原因是對應鹼的摩爾數包括原硼酸和硼砂溶解產生的硼酸。根據1個硼砂溶解是形成2個硼酸根和2個硼酸關系，通過「1"所計算硼砂的摩爾數，差減可得原硼酸的質量分數。

『拾』 如何定性分析，硼的存在

核磁，打個硼譜看看；或者做個元素分析，HPLC-DAD可以看看有沒有鹽存在。