田口方法用于地质样品中痕量超痕量金三种分析方法的对比_陈爱平.pdf

2014 年 1 月 January 2014 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 33，No． 1 51 ～56 收稿日期 2012 －05 －18; 接受日期 2013 －11 －06 作者简介 陈爱平， 高级工程师， 主要从事岩石矿物测试工作。E- mail chenaipingyx163． com。 文章编号 0254 －5357 2014 01 －0051 －06 田口方法用于地质样品中痕量超痕量金三种分析方法的对比 陈爱平1， 2，孙自军1， 2，李振1， 2 1． 国土资源部郑州矿产资源监督检测中心，河南 郑州 450012; 2． 国土资源部贵金属分析与勘查技术重点实验室，河南 郑州 450012 摘要 目前测定地质样品痕量、 超痕量金常用的三种方法是活性炭吸附富集 － 发射光谱法、 泡塑吸附富集 － 石墨炉原子吸收光谱法、 活性炭吸附富集 － 电感耦合等离子体质谱法， 这三种方法的检出限在 0． 1 ～ 0． 3 ng/g之间， 由于矿石矿物的组成非常复杂， 因此在有效富集和分离的基础上， 采用合适的分析手段， 能够对地 质样品提供满意的分析结果。为保证试样要求的灵敏度和准确性， 分析方法的选择需求应根据具体试样情 况和实验室条件而定。根据田口玄一博士在测量工程学中提出的信噪比 S/N 能测量系统抗干扰能力， 评 价测量系统的稳健性和可靠性这一观点， 本文利用田口测量质量控制理论， 评价地质样品中痕量、 超痕量金 常用的上述三种分析测试方法， 对这三种分析方法三个金标准物质的测试数据进行分类处理， 计算 S/N 值 和相对标准不确定度， 通过比较三者的 S/N 值和相对标准不确定度值， 确定更为可靠的测试体系。分析结 果表明， 对于地质样品中痕量金 含量大于 1 ng/g 的测试， 三种分析方法均能够满足要求; 对于超痕量金 含量小于1 ng/g 的测试， 活性炭吸附富集 － 电感耦合等离子体质谱法是较好的测试方案。 关键词 田口方法; 地质样品; 痕量金; 超痕量金; 活性炭吸附富集 － 发射光谱法; 泡塑吸附富集 － 石墨炉 原子吸收光谱法; 活性炭吸附富集 － 电感耦合等离子体质谱法; 分析方法对比 中图分类号 O614． 123; O657． 31; O657． 63文献标识码 B 田口方法是日本著名的质量工程学家田口玄一 博士于 20 世纪 70 年代创立的质量工程技术 ［1 －2 ］， 它强调 “产品的质量首先是设计出来的， 其次才是 制造检验出来的” ， 提出了信噪比 S/N 的概念来评 价测量系统的测量特性 ［3 －4 ］。我国一些企业引入日 本质量管理中的田口方法， 如机械行业、 兵工企业探 索全面质量管理与田口方法的结合， 收效显著 ［5 －7 ］。 田口方法的基本思想是用正交表安排实验方案， 以 误差因素模拟造成产品质量波动的各种干扰; 以 S/N作为衡量产品质量稳定性的指标， 通过对各种 实验方案的统计分析、 找出抗干扰能力最强、 调整性 最好、 性能最稳定、 最可靠的设计方案; 并以质量最 小为原则， 合理确定参数的容差， 以达到成本最低、 质量最优的综合效果。在实验室方法研究过程中， 误差波动为非期望部分， 即有害部分， 计算对分析有 用部分与有害部分值的比值， 即为 S/N 值。S/N 值 越大， 说明测量系统抗干扰能力越强， 灵敏度越高， 线性越好， 测量系统更稳健、 更可靠 ［8 －9 ］。 1田口方法在地质样品痕量金/超痕量金 分析中的应用 目前测定地质样品痕量金、 超痕量金常用的三 种方法有 活性炭吸附富集 － 发射光谱法、 泡塑吸附 富集 － 石墨炉原子吸收光谱法 GFAAS 、 活性炭吸 附富集 － 电感耦合等离子体质谱法 ICP － MS 。其 中活性炭吸附富集 － 发射光谱法使用国产设备， 成 本低， 流程稍长; 泡塑吸附富集 － 石墨炉原子吸收光 谱法， 操作简便， 使用进口石墨管， 成本高; 活性炭吸 附富集 － 电感耦合等离子体质谱法， 检出限低， 对环 境条件要求较高， 成本稍高。由于矿石矿物的组成 往往非常复杂， 存在大量的其他金属、 非金属等基体 成分， 三种分析方法的检出限为 0． 1 ～0． 3 ng/g。 当一个地质实验室有多种分析方法可供选择 时， 应优先选择更为稳健的实验体系和方法进行地 质样品分析。以金的测定为例， 由于地质样品中金 的含量较低， 一些样品存在“粒金效应” ， 分析流程 长， 因此合理选择地质样品中痕量金的测定方法具 15 ChaoXing 有重要的现实意义。同时， 对实验室检测数据进行 测量不确定度分析时， 除了使用目前相关标准推荐 的方法进行评定外， 也可以使用田口分析方法进行 不确定度分析 ［10 －11 ］。特别是在一些仪器设备无法 溯源的、 自制的、 寻找不确定度分量有困难的情况 下， 使用田口分析方法估计整个测量系统不确定度 是切实可行的。利用田口分析方法还可以对影响测 试结果的多个因素 如温度、 湿度、 压力、 时间等 进 行多水平设定， 采用正交试验方法进行多因素分析， 获知对测试结果影响较大的因素， 在实验中加以严 格控制， 以使实验室检测结果更加准确可靠。甚至 可以对于同一实验室的不同范围进行不确定度评 定， 例如同一检测人员与多个检测人员的检测数据 综合分析、 同一台设备与多台设备的检测数据分析、 同一批次化学试剂与不同批次化学试剂的检测数据 分析、 不同样品处理条件的检验数据分析等。还可 以用田口分析方法对检测设备进行期间核查， 确定 检测设备的计量性能是否发生变化， 为是否需要进 一步调试提供理论依据。 基于田口方法的思想和地质分析的需求， 本文将 该法应用于地质实验室， 选择三种不同原理的分析测 试方法 活性炭吸附富集 － 发射光谱法、 泡塑吸附富 集 －石墨炉原子吸收光谱法、 活性炭吸附富集 － 电感 耦合等离子体质谱法 ， 对三个金标准物质的金含量 进行多次测定， 对其三种分析方法的测试数据分别计 算特性值 S/N ， 通过比较三者的 S/N 值和相对标准 不确定度， 确定更稳健的测试体系， 为地质样品中痕 量超、 痕量金的测试提供优选方案， 以此提高测试结 果的准确性， 减少测试结果的不确定度。 2实验部分 2． 1仪器和主要试剂 X － series Ⅱ型电感耦合等离子体质谱仪 美国 Thermo 公司 。 SOLAARM － 6 型 原 子 吸 收 光 谱 仪 美 国 ThermoFisher 公司 。 WP －1 型一米光栅摄谱仪 北京第二光学仪器 厂 。 金标准储备溶液 ρ Au 1 g/L 国家标准物 质研究中心提供的国家一级标准物质 。 金标准溶液 ρ Au 100 μg/L， 由金标准储备 溶液逐级稀释而成。 硫脲溶液 12 g/L 称取 12 g 硫脲溶于 1 L 水 中， 此溶液现用现配。 抗坏血酸溶液 20 g/L 称取 20 g 抗坏血酸溶 于 1 L 水中， 此溶液现用现配。 王水溶液 75 mL 盐酸与 25 mL 硝酸混合， 摇 匀， 用时配制。 盐酸、 硝酸均为分析纯。 实验用水为超纯水， 实验所用试剂均为分析纯。 2． 2实验材料 活性炭吸附剂的制备 将 1000 g 市售活性炭倒 入塑料桶中， 加20 g/L 氟化氢铵溶液500 mL 浸泡7 天， 中间搅拌数次， 过滤， 用盐酸和超纯水洗净氟离 子， 烘干备用。 泡塑的准备 将市售聚醚型聚胺酯泡塑剪去边 皮后， 剪成约 0． 3 g 一块， 用 10 盐酸浸泡 30 min 后用水漂洗， 挤干后放入塑料瓶中保存备用。 2． 3金含量的分析方法 2． 3． 1活性炭吸附富集 － 发射光谱法 A 法 称取 0． 074 mm 过筛的样品 10 g 于瓷舟中， 在 高温炉内经 650℃ 焙烧 2 ～ 3 h 后， 取出放冷， 转入 250 mL 烧杯中， 以 20 mL 水润湿， 加入 40 ～ 60 mL 王水， 盖上表面皿摇匀。 于电热板上低温 约 70℃ 溶解约 1 h， 再升温， 摇动数次， 待浓缩至原体积的一半时取下， 趁热以水 冲洗表面皿与杯壁至 60 mL 为防止矿渣龟裂， 可加 入适量纸浆 ， 摇匀， 将溶液连同残渣倒入已铺好滤 纸并加有 1盐酸纸浆的 20 mL 布氏漏斗内 漏斗 底部与活性炭吸附柱连接 进行抽气过滤， 用热的 4稀王水洗烧杯 2 次， 洗布氏漏斗中的矿渣 5 ～ 6 次 每次 10 mL ， 迅速取下布氏漏斗， 用热的 2 氟 化氢铵溶液洗柱 5 次 每次 10 mL ， 用热的 5 盐 酸 分析纯盐酸， 用蒸馏水配制 洗柱 5 次， 最后用 10 mL 热蒸馏水洗柱 1 次， 停止抽气。 从柱中取出活性炭纸浆饼， 放入 10 mL 瓷坩埚 中， 移入马弗炉， 于 650 ～700℃灰化 1 ～2 h， 取出放 冷， 灰分约为 0． 25 mg。灰分超重时， 可引起背景加 深， 使测定结果偏高。可用王水溶解再次吸附灰化， 此灰样以纯碳粉补至 2． 5 mg， 加缓冲剂 5 mg， 用玻 璃棒搅匀， 全部装入一个电极中， 进行光谱测定。 金标准溶液的配制 金标准系列为 5 mg 炭粉中 含金 0． 01、 0． 02、 0． 04、 0． 1、 0． 3、 1、 3、 10、 30 μg。以 纯炭粉为基准物质各配制 1 g。准确分取金的标准 溶液， 其中金含量各为 2、 4、 8、 20、 60、 200、 600、 2000、 6000 μg， 放入 9 个烧杯中， 以 5 王水稀释至 100 mL， 每个标准溶液各用装有活性炭的吸附柱先 后吸附 2 次， 使全部富集在柱中。灰化， 以活性炭灰 25 第 1 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2014 年 ChaoXing 分补至 100 mg， 再以纯碳粉补至 1 g， 研磨均匀。此 标准 50 mg 与缓冲剂 100 mg 混匀， 可使用 10 次。 2． 3． 2泡塑吸附富集 － 石墨炉原子吸收光谱法 B 法 称取 10 g 样品于 25 mL 瓷坩埚中， 置于 650℃ 的高温炉中灼烧 1． 5 h， 取出冷却后倒入 200 mL 三 角烧瓶中， 加少量水润湿样品， 加入新配制的 50 王水 50 mL、 1 mL Fe Ⅲ 溶液， 加盖置于电热板上 加热2 ～3 h， 溶液体积蒸至约10 mL 时取下， 用水稀 释至约 100 mL， 放入一块泡塑， 排去气泡， 将三角烧 瓶置于振荡器上振荡 1 h， 取出泡塑， 用水洗净， 挤 干， 放入预先加入 5 mL 硫脲溶液的 25 mL 比色管 中， 排去气泡， 于 100℃ 沸水浴中保持 20 min， 趁热 取出泡塑， 溶液冷却， 以下按标准曲线的绘制步骤上 机测定。 标准曲线的绘制 称取 100 μg/L 金标准溶液 0． 00、 0． 25、 0． 50、 1． 00、 2． 00、 4． 00 mL 于 10 mL 比 色管中， 用硫脲溶液稀释至 10 mL 刻度， 摇匀后于 100℃沸水浴中保持 20 min， 取下冷却， 即配制成 0． 0、 2． 5、 5． 0、 10． 0、 20． 0、 40． 0 μg/L 的金标准系 列。按照制定的仪器工作条件上机测定。 2．3． 3活性炭吸附富集 － 电感耦合等离子体质谱 法 C 法 称取 10 ～ 20 g 样品于 50 mL 瓷坩埚中， 置于 600 ～650℃的高温炉中灼烧 1 ～2 h 取出， 冷却后将 样品转移至 250 mL 烧杯中， 用少许水润湿， 加入 50 mL 王水 现用现配 ， 加表面皿置于 180℃电炉板上 加热溶解 1 h， 取下盖， 蒸至体积约 20 mL， 取下， 用 活性炭动态吸附柱进行减压抽滤， 用 2 王水洗烧 杯和漏斗 3 ～4 次。取下布氏漏斗， 先后用 0． 5 氟 化氢铵热溶液、 2盐酸和温水洗吸附柱各 4 ～5 次。 取下活性炭纸饼， 放入15 mL 瓷坩埚中， 先在低温然 后升至 650℃ 高温炉中灰化 40 min， 灰化产物用 2 mL 50的沸王水溶解后转移至 10 mL 比色管中， 用水稀释至刻度， 摇匀。按设定的仪器工作条件， 采 取在线加入内标方式进行测定。 标准曲线的绘制 移取 ρ Au 100 μg/L 的标 准溶液0． 00、 0． 50、 1． 50、 2． 50、 5． 00、 10． 00 mL 于50 mL 容量瓶中， 加2． 5 mL 王水， 稀释至刻度， 摇匀， 得 到 ρ Au 0、 1． 0、 5． 0、 10． 0、 30． 0、 50． 0、 100． 0、 300． 0 ng/mL 的标准溶液。标准系列按照样品处理 步骤进行。 3数据处理 3． 1静态测量的特性值 S/N 在测量工程学中， 测量特性值的 S/N 分为静态 测量的特性值 S/N 及动态测量的特性值 S/N。在 痕量金标准物质定量分析时， 通常用静态测量的特 性值， 即被测量为固定值。 被测量的测量结果为 y， 记 μ E y ， σ V y 槡 1 式中， μ、 σ 分别表示测量结果 y 的期望值和标准差。 令 γ σ μ ，η 1 γ2 μ2 σ2 2 η 为测量特性值 y 的信噪比， 信噪比 S/N 越大， 说 明测量结果的相对标准偏差 γ 或相对标准不确定 度 越小， 测量特性值 y 的灵敏度 μ2越大， 测量特性 值越稳健， 即测量结果越可靠 ［12 －13］。 3． 2数理统计方法 对同一被测量进行 n 次独立重复测量， 设测量 值为 y1、 y2、 y3、 、 yn。 根据数理统计理论 珋 y 1 n∑ n i 1 yi 3 σ2 Ve 1 n － 1 ∑ n i 1 yi－珋y 2 4 μ2 珋y 2 － Ve n 1 n Sm－ Ve 5 其中 Sm 1 n ∑ n i 1 yi 2 6 则 η Sm－ Ve nVe 7 田口博士参照通信理论的方法对 η 取常用对 数并扩大 10 倍， 换算为以分贝 dB 为单位的信噪 比， 即 η 10lg Sm－ Ve nVe 10lgη 8 γ 1 槡μ 9 4数据统计和分析方法评价 4． 1金标准物质测试数据统计分析结果 分别采用上述三种分析方法， 对三个痕量金标 准物质 GAu －2a、 GAu －9a、 GAu －10a 进行了 15 次 测试， 测试结果分别见表 1、 表 2、 表 3。 35 第 1 期陈爱平， 等 田口方法用于地质样品中痕量超痕量金三种分析方法的对比第 33 卷 ChaoXing 表 1 GAu －2a 样品测试结果 Table 1Analytical results of Au in GAu- 2a sample 测量次数 w Au / ngg －1 A 法 B 法 C 法 11．010． 710． 87 20．740． 830．86 31．250． 590． 88 40．800． 820．89 50．830． 890． 73 60．830． 940．70 70．871． 040． 70 80．810． 710．90 90．860． 890． 77 100．831． 270． 72 110．831． 070． 78 120．820． 580． 81 130．880． 880． 68 140．830． 800． 75 150．850． 730．79 表 2 GAu －9a 样品测试结果 Table 2Analytical results of Au in GAu- 9a sample 测量次数 w Au / ngg －1 A 法 B 法 C 法 11．591． 651． 72 21．431． 381．73 30．921． 411． 60 41．041． 381．88 51．551． 611． 47 61．511． 461．31 71．571． 601． 69 81．612． 001．54 91．651． 421． 72 101．481． 541． 65 111．591． 541． 41 121．541． 361． 69 131．281． 171． 50 141．422． 081． 61 151．442． 181．64 根据表 1 ～ 表 3 的分析数据， 按照公式 1 ～ 9 计算得到了测量三个标准物质的痕量金三种分 析方法的特性值 S/N 和相对标准不确定度， 统计结 果见表 4。 以测量特性值 S/N 作为地质实验室测试方法 的评价指标， 其优点有 ①反映了输入特性 被测量 真值 与输出特性 读数值 之间的线性关系， 线性 关系越显著， Ve越小， S/N 值越大。②度量了输出特 性 y 的稳健性， 稳健性越好， 则 Ve越小， S/N 值越大。 ③度量了测试方法灵敏度 μ2大小， 灵敏度越高， S/N 值越大。④以分贝值表示的 S/N 值不仅计算方便， 表 3 GAu －10a 样品测试结果 Table 3Analytical results of Au in GAu- 10a sample 测量次数 w Au / ngg －1 A 法 B 法 C 法 15． 224．985． 91 25． 445．315． 78 35． 275．695． 51 45． 305．134． 68 55． 114．774． 85 65． 475．095． 23 75． 184．994． 76 85． 144．765． 00 95． 115．545． 99 105． 025．385．54 115．034． 624．96 125．055． 604．86 135．116． 715．96 147．375． 696．13 155． 094．664．78 表 4痕量金三种分析方法的测量数据处理结果 Table 4Data processing results of trace gold using three analytical s 金标准物质 分析方法 SmVeη η/dB γ极限值 GAu －2a A 法 11．3360．01452．70017．2200．13811．20 B 法 10．8380．03421．41013．3100．2167．29 C 法 9．3300．006 107．740 20．3240．09614．30 GAu －9a A 法 31．1620．04446．85016．7100．14610．69 B 法 37．6990．08330．25014．8100．1828．79 C 法 38．9140．021 123．680 20．9200．09014．90 GAu －10a A 法425．729 0．339 83．58019．2200．10913．20 B 法415．224 0．296 93．54019．7100．10313．69 C 法426．027 0．275 103．350 20．140 0．09814．12 而且经过对数变换后更接近于正态分布， 可进行方 差分析。 对于 GAu － 2a 样品， Au 含量的标准值为 0． 85 ng/g， ηC＞ ηA＞ ηB， γC＜ γA＜ γB， 说明电感耦合等离 子体质谱法的信噪比最大和相对标准不确定度最 小， 发射光谱法次之， 石墨炉原子吸收光谱法稍差。 对于 GAu － 9a 样品， Au 含量的标准值为 1． 6 ng/g， ηC＞ ηA＞ ηB， γC＜ γA＜ γB， 说明电感耦合等离 子体质谱法的信噪比最大和相对标准不确定度最 小， 发射光谱法次之， 石墨炉原子吸收光谱法稍差。 对于 GAu －10a 样品， Au 含量的标准值为 5． 1 ng/g， ηC＞ ηB＞ ηA， γC＜ γB＜ γA， 说明电感耦合等离 子体质谱法的信噪比最大和相对标准不确定度最 小， 其他两种方法的信噪比和相对标准不确定度基 本一致。 45 第 1 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2014 年 ChaoXing 4． 2三种分析方法的总体评价 通过三种分析方法体系的测定结果比较来看， 信 噪比和相对标准不确定度相差不大。相对而言， 电感 耦合等离子体质谱法的数据分散性较小， 测试稳定性 更好， 测试结果更为可靠。从表 4 可以看出， 不同含 量的三个金标准样品的 Au 含量越低， 测试结果的信 噪比越低， 稳定性越差。对于 Au 含量在1 ng/g以上 痕量金 的样品， 三种方法测试结果的信噪比基本一 致， 根据实验室的实际情况， 选择这三种方法中的任 一种均可满足要求; 对于 Au 含量在1 ng/g以下 超痕 量金 的样品， 由于泡塑吸附富集 － 石墨炉原子吸收 光谱法测试结果的信噪比较低， 建议采用活性炭吸附 富集 －电感耦合等离子体质谱法。 5结语 地质实验室可根据测试任务类型、 含量高低、 时 间、 成本、 质量要求等因素， 选择合理的痕量、 超痕量 金的分析测试方法。 本文将田口测量质量评价理论应用于地质样品 中痕量、 超痕量金测试方法的选择过程， 建立了多种 测试方法的优选方案。通过比较分析结果的信噪比 S/N 和相对标准不确定度， 结果表明， 对于活性炭 吸附富集 － 发射光谱、 泡塑吸附富集 － 石墨炉原子 吸收光谱、 活性炭吸附富集 － 电感耦合等离子体质 谱三种痕量、 超痕量金测试方法， 活性炭吸附富集 － 电感耦合等离子体质谱法总体评价稍优， 石墨炉原 子吸收光谱法与发射光谱法基本一致。对于地质样 品中痕量金 含量大于 1 ng/g 的测试， 三种分析测 试方法均能够满足要求; 对于超痕量金 含量小于 1 ng/g 的测试， 活性炭吸附富集 － 电感耦合等离子 体质谱法是较好的测试方案。 6参考文献 ［ 1］薛跃， 盛党红， 朱立峰， 韩之俊． 田口式测量质量工程 学与传统 MSA 的比较分析［J］ ． 系统工程理论与实 践， 2006 8 76 －80． ［ 2］梁红霞．“田口方法” 的集大成者 田口玄一［J］ ． 中国质量， 2003 10 40． ［ 3］邢纪鑫． 质量管理学的新发展 田口玄一新学派 ［ J］ ． 浙江统计， 1999 4 39． ［ 4］陈学军． 田口方法的思想与原理［ J］ ． 电子产品可靠性 与环境试验， 1995 2 34 －37． ［ 5］蒲伦昌． 日本质量专家田口玄一谈 稳健性设计是质 量的关键［ J］ ． 城市质量监督， 1997 10 63． ［ 6］路春光， 严圣武． 田口方法的应用研究和探索［J］ ． 质量管理， 1993 3 41 －43． ［ 7］温涛． 全面质量管理与田口方法［J］ ． 经济管理研究， 1994 3 29 －30． ［ 8］安润珂， 刘东英， 贾睿． 测量质量工程技术在计量管理 中的应用［ J］ ． 计测技术， 2007 1 47 －48． ［ 9］张军， 潘尔顺． 基于田口方法的多质量特性优化研究 ［ J］ ． 工业工程与管理， 2005 5 98 －102． ［ 10］ 任荣国， 王宏伟， 郭林晓． 利用田口技术计算碳硫分 析仪的不确定度［ J］ ． 山西电力， 2003 5 22 －23． ［ 11］ 赵宇， 陈松涛． 用田口方法推断校准仪器的测量不确 定度［ J］ ． 电子测量与仪器学报， 2005 2 37 －40． ［ 12］ 靳京民， 赵华， 张辉． 田口方法在标准物质定值中的 应用［ J］ ． 国防技术基础， 2008， 8 8 33 －36． ［ 13］ 张爱武， 邓永红． 田口方法在 X 射线光分析时曲线校 正中的应用［ J］ ． 化学分析计量， 2012， 21 1 85 －87． 55 第 1 期陈爱平， 等 田口方法用于地质样品中痕量超痕量金三种分析方法的对比第 33 卷 ChaoXing Application of Taguchi s for Comparing Three Analytical s of Trace and Ultra-trace Gold in Geological Samples CHEN Ai-ping1， 2，SUN Zi-jun1， 2，LI Zhen1， 2 1． Zhengzhou Supervision and Analysis Center for Mineral Resources，Ministry of Land and Resources， Zhengzhou 450012，China; 2． Key Laboratory of Ministry of Land and Resources Analysis and Exploration of Precious Metals， Zhengzhou 450012，China Abstract There are currently three principle s to measure trace and ultra- trace gold in geological samples， including activatedcarbonenrichment- EmissionSpectrometry， foamenrichment- GraphiteFurnaceAtomic AbsorptionSpectrometry GFAAS ， andactivatedcarbonenrichment- InductivelyCoupledPlasma- Mass Spectrometry ICP- MS ． Of these，the Emission Spectrometry uses domestic equipment，with low cost and a lengthy process; the GFAAS is easy to operate but is costly as it employs an imported graphite tube． The ICP- MS has a low detection limit but demands higher environmental conditions with high cost． The detection limits of these three s are from 0． 1 to 0． 3 ng/g． As the composition of the ore mineral is very complicated， satisfactory results for the analysis of geological samples are provided by adopting a suitable analysis based on the effective enrichment and separation． To ensure sensitivity and accuracy of sample requirements，selection of the analysis should follow the specific sample and laboratory conditions． According to the signal- to- noise ratio S/N concept proposed by Doctor Genichi Taguchi in measurement engineering，the S/N is equal to the magnitude of the mean of the process compared to its variation．The bigger the S/N，the greater the anti- interference ability，the higher sensitivity，the better the linearity，the safer，and the more reliable is the measuring system． In this paper，a description of how the Taguchi measurement quality control was conducted to uate three common analysis s for trace and ultra- trace gold measurement in geological samples for the first time is given． The measurement data obtained by the three common s for three national standard materials were processed to calculate the S/N values and the relative standard uncertainties，respectively． By comparing the three S/N values and the relative standard uncertainties，a more stable was selected． The experimental results show that all three analytical s met the requirements of the trace gold measurement in geological samples，whose Au content is greater than 1 ng/g，however，the activated carbon enrichment- ICP- MS is more suited for the ultra- trace gold in samples whose Au content is less than 1 ng/g． Key words Taguchi ; geological samples; trace gold; ultra- trace gold; activated carbon enrichment- Emission Spectrometry;foam enrichment- Graphite Furnace- Atomic Absorption Spectrometry;activated carbon enrichment- Inductively Coupled Plasma- Mass Spectrometry; comparison of analytical s 65 第 1 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2014 年 ChaoXing