ICP-MS 测试地质样品锗元素的研究

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ICP-MS法测定镍基高温合金中的锗、钌、钡、钍、铀含量

ICP-MS法测定镍基高温合金中的锗、钌、钡、钍、铀含量

、纟仪器应用於ICP-MS法测定镍基高温合金中的错、钉、钡、钍、铀含量陈靖12!张艳12!高颂12!庞晓辉12!"1.中国航发北京航空材料研究院,北京100095$.航空材料检测与评价北京市重点实验室,北京100095;3.中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室,北京100095)摘要:建立了电感耦合等离子体质谱法测定镍基高温合金中错、钉、钡、钍、铀元素的含量。

以盐酸-硝酸(体积比3:1)混合酸溶解样品,以Rh为内标元素,质量浓度为20!a/L。

错、钉、钡、钍、铀的质量浓度在各自的范围内与其信号强度呈良好的线性关系,线性相关系数均大于0.999,检出限分别为0.2!g/g、0.3^g/g.0.4速/g、0.002!g/g、0.004遽/g。

加标回收率为94%〜101%,测定结果的相对标准偏差为0.5%〜2.3%。

该方法可以快速、准确地对镍基高温合金中错、钉、钡、钍、铀元素进行测定。

关键词:电感耦合等离子体质谱法错钉钡钍铀DOI:10.3969/j.issn.1001—232x.2021.02.001Determination of germanium,ruthenium,barium,thorium and uranium in nickel based superalloy by ICP-MS.Chen Jing1##,Zhang Yan1##,Gao Song1##,Pang Xiaohui1##(1.AECC Beijing Institute of Aeronautical MateriaSs#Beijing100095,China; 2.Beijing Key Laboratory of Aeronautical MateriaSs Testing and Evalution#Beijing100095,China; 3.Key Laboratory of Science and Technology on Aero­nautical Ma teri a ls Testing a n d Eva lution,Aero Engine Corpora t ion of Chin a,Beijing100095,Chin a) Abstract:The sample was dissolved in hydrochloric acid-nitric acid(volume ratio of3:1) ,Rh was used as internal standard element,and the mass concentration was20gg/L.The results showed that the mass concentrations of germanium,ruthenium,barium,thorium and uranium had a good linear relation­ship with their signal intensity#respectively.The linear correlation coe f icients weregreater than0.999.The detection limits were0.2yg/g,0.3y g/g and0. coveries were from94%to101%,and the relative method is quick and accurate.Key words:ICP-MS;Germanium;Ruthenium;镍基高温合金被用于制造多种航空发动机热端零部件。

ICPMS测定土壤样品中锗碘的研究

ICPMS测定土壤样品中锗碘的研究

ICPMS测定土壤样品中锗碘的研究样品用NaOH全熔,热水提取,分取部分溶液通过强酸性阳离子交换树脂,分离溶液中大量的钠离子后,采用电感耦合等离子体质谱法同时测定锗和碘。

方法的检出限Ge、1分别为0.043g/g和0.22g/g,经土壤国家一级标准物质分析验证,结果与标堆值相符。

标签:电感耦合等离子体质谱法;地质样品;锗;碘1引言1.1选题意义锗是一种稀散金属,在地壳中的富矿极少,分布又很分散,但锗的应用领域极其广泛。

目前,红外技术、半导体、光导纤维、催化剂和医学等领域已成为世界上锗的五大消费市场。

但是锗的资源有限,而且分布不均。

所以,对微量锗的分析测定就变得尤为重要。

碘属于熔点低、易挥发的非金属元素。

碘元素与人体健康密切相关,在地质环境、生物食品、临床和医药分析方面很受重视。

对于地质样品中痕量碘,样品预处理以及测定一直是个难题。

ICP-MS是目前公认的多元素同时分析的最好技术,尽管卤素的第一电离能比较高,如碘的第一电离能为10.45eV,在氩等离子体中只能达到大约25%的电离,但与其他分析方法相比,还是具有比较高的灵敏度。

目前一些采用ICP-MS 测定碘的报道大多是生物样品如奶粉、血液以及尿液等样品分析,也有人研究采用ICP-MS负离子检测方式测定卤素等负离子。

锗由于其氯化物的易挥发性,不能在有氯的溶矿系统中测定。

碘是多价态元素(0、-1、+5、+7),在不同介质和条件下其形态复杂,I-在空气中很容易被氧化为游离碘而损失。

实验表明在中性介质中用ICP-MS测定碘其记忆效应十分严重,精密度差,因此必须选择合适的测定介质。

NaOH熔融法通常可以作为测定锗和碘的溶矿方法,但由于其高含盐量而不能直接用ICP-MS测定。

本文采用NaOH熔融,热水提取,定容后分取少量溶液,通过强酸性阳离子交换树脂分离大量的Na,最后在0.7mol/L的NH3·H2O 介质中以ICP-MS同时测定碘和锗。

1.2存在和需要解决的问题目前微量锗的分析测定方法多种多样,但或多或少都有些不足。

锗石Hf同位素组成的LAM—MC—ICPMS精确测定

锗石Hf同位素组成的LAM—MC—ICPMS精确测定

对 " Hf/" Hf进 行 准 确 的分 馏 校 正 :
t Hf/r”H0: :: 二 ::

l78.O — l77.5
× (176.5—177.5)
+/3("。Hf/" Hf)
(1)
ln(R /R )=/3 In( /M-)
(2)
其 中 ,卢("。Hf/" Hf)和 卢(" Hf/" Hf)用 公 式 (2)计
李献 华 ,梁细 荣 ,韦 刚健 ,刘 颖
(中 国 科 学 院 广 州 地 球 化 学 研 究 所 ,广 东 广 州 510640)
摘 要 : 在 配 备 了 New W ave Merchantek LUV213型 紫 外 激 光 探 针 进 样 系 统 的 Isoprobe型 MC.ICPMS上 进 行 了 溶 液
表 1 Isoprobe型 M C-ICPMS 的 主 要 仪 器 工 作 参 数
Table 1 W orking parameters of Isoprobe MC-ICPMS
Hf同位 素测 量 全 部 使 用 法 拉 第 杯 接 收 信 号 ,以 静 态 方 式 同 时测 量 ” Yb、” Lu、” (Hf、Lu、Yb1、” Hf、 ”。Hf、" Hf和 。Hf,其 中 ” Lu和 ” Yb对 " Hf的 同 质 异 位 素 干 扰用 监 测 的 ” Lu和 ” Yb的信 号 强 度 进 行 扣 除 校 正 ,取 ” Lu/” Lu=0.026 69、" Yb/" Yb
probe)进 样 系 统 ,LAM.MC.ICPMS在 一 定 程 度 上 还 能 够像 离 子 探 针 质 谱 一 样 可 以实 现 微 区原 位 的 高精 度 同 位 素 和 元 素 分 析 。

密闭消解-ICP-MS法测定地质样品中稀有、稀土、稀散元素

密闭消解-ICP-MS法测定地质样品中稀有、稀土、稀散元素

2018年新疆有色金属密闭消解-ICP-MS法测定地质样品中稀有、稀土、稀散元素任丽(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局704队哈密839000)摘要采用水热合成反应釜消解处理地质样品,建立了电感耦合等离子体质谱法同时测定地质样品中锂、铍、钛、铷、铯、铌、钽、锆、铪、锶、镓、锗、镉、铊、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪等29种稀有、稀散、稀土元素的方法。

样品用HNO3、HF、HC⁃lO4、H2SO4混酸使用水热合成反应釜进行消解,选择103Rh元素及185Re作为内标校正基体干扰和信号漂移,采用四级杆及干扰校正方程消除质谱干扰,优化仪器工作条件。

待测元素标准曲线相关系数为0.9970~1.0000,方法检出限为0.0003~1.0800μg/L,加标回收率为95%~105%,相对标准偏差为,该方法前处理简单,检测快速,数据准确可靠,可用于地质实验室三稀元素的测定。

关键词三稀元素电感耦合等离子体质谱仪水热合成反应釜地质样品1前言“三稀”元素所指的稀有元素、稀土元素及稀散元素对公众来说并不陌生,就像邓小平同志的名言“中东有石油,中国有稀土”,可见很早以前在国家领导人的心目中稀土就占有很高的地位。

稀散元素:主要包括镓、锗、铟、镉、铊、铼、硒、碲8个元素,通常也称为分散元素。

稀散元素在地壳中的丰度要明显低于稀有、稀土元素,但其具有极为重要的用途,是当代高科技新材料的重要物质基础,广泛应用于航天、军事、工业、医药等领域。

稀有元素:主要包括锂、铍、铌、钽、锆、铪、铷、铯、锶等。

稀有元素常用来制造特种金属材料,如特种钢、合金等,是飞机、火箭、原子能等工业领域的关键性材料。

稀土元素:为化学元素周期表中镧系元素及与镧系元素密切相关的钇和钪等17中元素。

其中又分为轻稀土(镧、铈、镨、钕);中稀土(钐、铕、钆、铽、镝、钬);重稀土(铒、铥、镱、镥、钇)。

稀土元素可广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环保、农业等领域。

浅谈ICP-MS在地质金属元素测试中的应用

浅谈ICP-MS在地质金属元素测试中的应用

浅谈 ICP-MS在地质金属元素测试中的应用摘要:随着我国工业经济的飞速发展,对地质的构造及金属含量的掌握及其重要,各种金属元素的分布状态,对后续的采矿、选矿作业都有非常重要的指导意义。

电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和传统分析技术相比较,其具有灵敏度高、检出限低、操作简单、干扰少、精度高等优点,广泛运用于半导体、地质、环境和生物制药等行业。

关键词:ICP-MS;地质;金属元素;测定质谱分析是先将物质离子化,按离子的质荷比分离,然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。

质谱分析法,已经在众多领域得到广泛的应用。

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术是目前公认的最强有力的元素分析技术,它的主要特点有灵敏度高,背景低;元素的质谱相对简单,干扰较少,几乎周期表上的所有元素都可以进行测定;样品引入和更换方便,便于与其他进样技术联用。

1地质金属元素测定整体分析1.1 ICP-MS技术介绍目前由于激光对不同矿物的选择性剥蚀,利用ICP-MS对于地质样品直接分析仅适用于隐晶质火山岩、火山玻璃或者细粒的泥质岩石。

如何获得主、微量元素含量分布均匀的样品是影响利用ICP-MS分析全岩样品的关键。

相对于SN-ICP-MS分析,利用ICP-MS分析全岩样品具有低背景、低氧化物干扰、样品制备简单、高效率等优点。

根据样品制备方式,利用ICP-MS进行全岩样品整体分析主要有岩石薄片直接分析、粉末压片法、熔融玻璃法等3种方法。

直接的粉末压片避免了对样品的稀释作用,但要求样品粉末粒度要足够细。

如果样品粉末粒度不够细、压片不够牢固,激光剥蚀过程中的粉末爆发会引起分析信号不稳定和激光对不同矿物的选择性剥蚀,导致分析结果的精密度和准确度较差。

1.2地质检测金属元素方法由于人造包裹体和天然包裹体内部的压力不同,包裹体被打开后,挥发性物质释放的速率不同,简单外标校正无法解决剥蚀量差异引起的误差。

先后对利用ICP-MS分析单个流体/熔体包裹体的影响因素、校正方法、准确度和检出限等进行了系统综述。

KED ICP-MS测定云南地区红壤中的铁、钴、镍、铜、铅、锌、镓、锗、镉

KED ICP-MS测定云南地区红壤中的铁、钴、镍、铜、铅、锌、镓、锗、镉

第44卷㊀第1-2期2020年6月地质学刊JournalofGeologyVol.44No.1-2Jun.,2020doi:10.3969/j.issn.1674-3636.2020.h1.027KEDICP-MS测定云南地区红壤中的铁㊁钴㊁镍㊁铜㊁铅㊁锌㊁镓㊁锗㊁镉侯鹏飞,江㊀冶,曹㊀磊(江苏省地质调查研究院,江苏南京210018)摘要:采用ICP-MS测定红壤中的Fe㊁Co㊁Ni㊁Cu㊁Pb㊁Zn㊁Ga㊁Ge㊁Cd9个元素时,氩等离子炬中的基体元素Ar㊁N㊁O形成多原子离子,会对Fe的测定产生强烈的质谱干扰㊂云南地区红壤中Fe质量分数往往超过10%,因此在分析中尽量降低Fe的背景信号及分析信号强度的同时还要保证Cd㊁Ge㊁Ga等微量元素的分析灵敏度㊂研究了利用动能歧视(KED)碰撞技术测定这些元素的最佳工作条件,为避免样品分解中Ge的挥发损失,采用HNO3-HF-H2O2分解试样,Rh和Ir作内标元素消除非质谱干扰,用校正公式消除质谱干扰㊂标准物质分析及实际测试表明,KED模式能显著降低Fe的背景干扰并能消除Fe对Ge的氧化物干扰,Co/ClO比值为10.6时Fe能得到最佳信背比,其他微量元素亦能保证良好的分析灵敏度及准确度㊂关键词:红壤;ICP-MS;动能歧视;云南中图分类号:P575.4㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1674-3636(2020)01-0218-05收稿日期:2019-08-10;修回日期:2019-10-10;编辑:陈露基金项目:中国科技部国家重点研发计划项目 长江三角洲重金属污染土壤成分分析标准物质研制 (2016YFF020110303)资助作者简介:侯鹏飞(1963 ㊀),男,高级工程师,从事分析测试等工作,E⁃mail:656429331@qq.com通信作者:江冶(1966 ㊀),男,研究员级高级工程师,分析化学专业,主要从事岩石矿物分析工作,E⁃mail:Jiangye58@163.com0㊀引㊀言电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析已成为岩矿分析中最主要的手段之一,在地球化学多元素分析方面有着广泛的应用(张勤等,2003;叶家喻等,2004;李冰,2006;Becker,2007;Hill,2007;刘晔等,2007;邵坤等,2010),但由于质谱仪本身的高灵敏度,这些应用往往局限于微量㊁痕量元素的分析㊂近年来,动能歧视(KineticEnergyDiscrimination,KED)碰撞技术(Tanneretal.,2002;Yamada,2015)作为四极杆ICP-MS消除多原子离子干扰的重要手段,在分析中发挥了重要作用(Yimetal.,2012;徐进力等,2019;张宏丽等,2019),采用KED模式,合理调整仪器工作参数,选择合适的试样分解方法,可以同时测定试样中常量Fe和微量Co㊁Ni㊁Cu㊁Pb㊁Zn㊁Ga㊁Ge㊁Cd共9个元素㊂在标准测定模式下,Fe有很强的空白背景计数㊂云南地区红壤中Fe质量分数往往超过10%(汪家镇等,1991),因此在分析中要尽量降低Fe的背景信号及分析信号的强度,以保证分析结果的准确度,减轻对检测器的 致盲 影响,同时还要保证Cd㊁Ge㊁Ga等微量元素的分析灵敏度,在常规的HCl-HNO3-HF溶矿体系(章新泉等,2005;鲁照玲等,2012)下Ge容易以氯化物的形式挥发损失,因此必须选择合适的试样分解方法㊂在KED测定模式下,采用HNO3-HF-H2O2分解试样,实现了Fe㊁Co㊁Ni㊁Cu㊁Pb㊁Zn㊁Ga㊁Ge㊁Cd共9个元素的同时测定㊂1㊀实验测试1.1㊀仪器及工作参数仪器型号:ThermoElementaliCAPRQ等离子体质谱仪,超纯氦作为碰撞气体㊂输出功率1550W,等离子气流量为13L/min,辅助气体流量为0.6L/min,雾化室恒温2.7ħ,样品锥和截取锥为标准镍锥㊂1.2㊀标准溶液将上述9个元素的光谱纯或优级纯金属氧化物第44卷㊀第1-2期㊀㊀侯鹏飞㊀等:KEDICP-MS测定云南地区红壤中的铁㊁钴㊁镍㊁铜㊁铅㊁锌㊁镓㊁锗㊁镉219㊀配制成1mg/mL的储备液,根据测试需要逐级稀释(表1),最终介质为4%HNO3㊂表1㊀标准溶液体积质量Table1㊀Volumemassofstandardsolution元素体积质量/(ng/mL)Co㊁Ga2.05.010.050.0100.0Ni㊁Cu㊁Pb㊁Zn20.050.0100.0200.0500.0Ge㊁Cd0.20.51.02.05.0Fe/(μg/mL)5.010.020.050.0100.0㊀㊀内标:Rh㊁Ir各5ng/mL,介质为2%HNO3㊂1.3㊀试剂HNO3:超纯;HF:超纯;H2O2:优级纯;HCl:超纯;实验用水:电导率(25ħ)ɤ0 05mS/m的超纯水㊂1.4㊀试样处理试样预先在105ħ烘箱中干燥3h㊂准确称取0.050g试样置于50mL聚四氟乙烯坩埚中,加入8mLHNO3㊁5mLHF,加盖;在电热板上210ħ加热约2h,蒸发至小体积后取下稍冷,小心吹洗坩埚盖及坩埚内壁;加入1mLH2O2,电热板升温至230ħ,揭盖继续加热至白烟冒尽;取下稍冷后加入10mL20%的HNO3,加盖加热至沸腾后取下冷却;滴加数滴HCl,静置30min后溶液移入塑料试管中,用水定容至50mL,摇匀㊂测定时试样溶液和内标溶液通过内标混合器按1ʒ1混合进入雾化器㊂2㊀结果与讨论2.1㊀KED工作条件的选择2.1.1㊀Fe的分析同位素选择㊀在红壤中,Fe是含量较高的常量元素,因此微量元素以及其他常量元素对其干扰可以忽略,但等离子炬中Ar㊁N㊁O基体对Fe的各同位素分析信号影响极为严重,在标准测定模式下均显示出极高的空白值,分析检出限也相应很高㊂主要干扰情况见表2㊂表2㊀Fe常用同位素所受干扰情况Table2㊀Interferenceofcommonironisotopebyelements分析同位素丰度/%主要干扰54Fe5.9040Ar14N㊁40Ca14N56Fe91.5240Ar16O㊁55Mn1H㊁40Ca16O㊁39K17OH57Fe2.2540Ar17OH㊁40Ca17OH㊁41K16O㊀㊀KED测定模式下,多原子离子及氧化物的碰撞截面大于单原子离子,在与He原子发生碰撞后动能损失更大,无法越过六极杆㊁四极杆的能量门槛进入质量分析器而被分离㊂在不同的He流量下,4%HNO3溶液Fe的空白背景值计数见表3㊂由表3可知,KED模式能非常有效地消除多原子离子及氧化物的背景干扰,但对于56Fe,ICP炬焰中大量的40Ar16O仍然产生了相当强的背景信号,因此该同位素不适合用于分析㊂2.1.2㊀氦气流量的选择㊀采用10ng/mL的铁标准溶液,在不同的氦气流量下测定分析元素信号与空白背景信号的强度比(信背比),比值最高时的氦气流量即为最佳流量(图1)㊂表3㊀氦气流量对背景信号的消除作用Table3㊀Eliminationofbackgroundsignalbyheliumflow220㊀地㊀质㊀学㊀刊2020年图1㊀氦气流量与信背比的关系Fig.1㊀Relationshipofheliumflowwithsignal⁃to⁃backgroundratio㊀㊀图1显示,氦气流量为4.7mL/min时分析信号具有最高的信背比,同时57Fe的信背比优于54Fe和56Fe,因此可以确定57Fe为分析用同位素㊂由于该型质谱仪采用Co/ClO的比值来表征KED模式的调谐指标,因此在氦气流量为4.7mL/min时对应的Co/ClO比值为10.6㊂2.2㊀分析元素、内标元素及分析模式的选择为减轻非质谱干扰的影响(Jarvosetal.,1991),所有元素均用内标法校正(表4)㊂由于部分元素的分析信号过强,因此采用高分辨模式测定;对于元素Co㊁Ga㊁Cd㊁Pb,标准模式下的分析质量略优于KED模式㊂表4㊀分析元素及内标元素Table4㊀Analysiselementsandinternalstandardelements分析元素内标元素测定模式分辨率57Fe103RhKED高59Co103RhSTD标准60Ni103RhKED高65Cu103RhKED高66Zn103RhKED高71Ga103RhSTD标准74Ge103RhKED标准111Cd103RhSTD标准207Pb193IrSTD标准2.3㊀试样分解方法在样品溶液中,Ge以4价状态存在,其氯化物GeCl4沸点仅为86ħ,因此在常规的HCl-HNO3-HF溶矿体系下,将溶液蒸干驱除HF时Ge会有不同程度的损失(岩石矿物分析编写组,1991)(表5)㊂为避免Ge的损失,分解试样时不能使用HCl;取样量较少时(0.025 0.050g),用HNO3+HF也能有效分解试样;加入少量的H2O2,能增强溶样体系的氧化能力,有利于除去残留的有机质㊂表5㊀含HCl溶矿时Ge的损失Table5㊀LossofGeinHCldissolution试样号标准值/(μg/g)实测值/(μg/g)损失率/%GBW074031.160.67441.9GBW074231.321.08917.5GBW074231.421.3346.1GBW074301.701.28724.32.4㊀干扰情况KED模式虽然能大幅度降低多原子离子及氧化物的干扰,但无法消除同量异位数和双电荷离子的干扰㊂经实验,在Fe含量高的试样基体中,71Ga主要受双电荷离子142Ce的干扰,74Ge主要受双电荷离子148Nd㊁148Sm和氧化物58Fe16O的干扰㊂由于采用了KED测定模式,试样中的Fe含量虽然较高,但对Ge的干扰却可以忽略(表6)㊂第44卷㊀第1-2期㊀㊀侯鹏飞㊀等:KEDICP-MS测定云南地区红壤中的铁㊁钴㊁镍㊁铜㊁铅㊁锌㊁镓㊁锗㊁镉221㊀表6㊀主要干扰因子Table6㊀Majorinterferingelements分析元素干扰元素干扰因子71Ga142Ce0.013074Ge148Nd0.007074Ge148Sm0.005074Ge58Fe16O0.000102.5㊀分析结果准确度按照KED法的分析条件,分析测定了12个国家一级水系沉积物标准物质样品(GBW07301 GBW07312),同时处理了7份空白溶液,按照‘环境监测分析方法标准制修订技术导则“(HJ-168),计算检出限(表7)㊂结果表明,分析质量满足地质矿产行业标准‘多目标区域地球化学调查规范(1ʒ250000)“(DZ/T0258 2014)的要求㊂3㊀结㊀论(1)采用特定的试样溶解-KEDICP-MS法对于土壤(包括红壤)具有较好的溶样效果和较高的分析效率㊂由于采用常压电热板溶样,分析成本较低,适合大规模生产性测试工作㊂实际样品测试结果表明,分析质量满足地质矿产行业标准的要求㊂(2)采用常压溶矿,为避免Ge的损失未使用盐酸及高氯酸,因此对岩石及水系沉积物样品分析结果可能会偏低㊂表7㊀分析结果准确度和检出限Table7㊀Accuracyanddetectionlimitofanalysisresults分析号㊀㊀Fe2O3CoNiCuZnGaGeCdPbGBW073017.3618.875.819.375.122.31.450.08521.7推荐值7.3520.476.022.079.023.01.300.08824.0GBW073022.032.395.234.5541.725.41.930.07229.5推荐值1.902.605.504.9044.027.41.700.06532.0GBW073036.9712.328.616454.716.91.540.09142.1推荐值6.5411.726.017752.015.91.300.1040.0GBW073045.9618.042.439.811223.21.530.2233.6推荐值5.9118.040.037.010120.51.400.1930.0GBW073055.9618.832.014326120.11.480.94121推荐值5.8418.934.013724320.31.400.82112GBW073066.0422.672.839715314.91.410.5327.0推荐值5.8824.478.038314416.71.300.4327.0GBW073076.4723.352.735.721719.11.520.97334推荐值6.5121.053.038.023817.71.401.05350GBW073082.363.233.104.8744.711.91.010.09122.7推荐值2.203.602.704.1043.010.80.940.08121.0GBW073095.0113.533.930.081.016.81.460.3225.9推荐值4.8614.432.032.078.014.01.300.2623.0GBW073104.0416.433.125.641.95.630.371.2422.3推荐值3.8615.330.022.646.06.400.401.1227.0GBW073114.409.0015.682.335021.51.902.50635推荐值4.398.5014.379.037318.51.812.30636GBW073124.919.2213.4126551616.51.984.85297推荐值4.888.8012.8123049814.11.874.00285检出限0.0150.580.480.731.690.660.110.0320.93注:Fe2O3质量分数为%,其他元素含量单位为μg/g222㊀地㊀质㊀学㊀刊2020年参考文献李冰,2006.耦合等离子体质谱技术在地质调查中的应用研究[J].地质论评,52(6):799-803.刘晔,柳小明,胡兆初,等,2007.ICP-MS测定地质样品中37个元素的准确度和长期稳定性分析[J].岩石学报,23(5):1203-1209.鲁照玲,胡红云,姚洪,2012.土壤中重金属元素电感耦合等离子体质谱定量分析方法的研究[J].岩矿测试,31(2):241-246.邵坤,何启生,陈开旭,等,2010.密闭溶样-电感耦合等离子体质谱法测定煅烧高岭土中微量重金属元素[J].岩矿测试,29(1):43-46.汪家镇,刘增芝,于南子,1991.云南的红壤[J].云南林业调查规划(2):10-15.徐进力,邢夏,唐瑞玲,等,2019.动能歧视模式ICP-MS测定地球化学样品中14种痕量元素[J].岩矿测试,38(4):394-402.岩石矿物分析编写组,1991.岩石矿物分析:第一分册[M].3版.北京:地质出版社.叶家喻,江宝林,2004.区域地球化学勘查样品分析方法[M].北京:地质出版社:46.张勤,刘亚轩,吴健玲,2003.电感耦合等离子体质谱法直接同时测定地球化学样品中镓铟铊[J].岩矿测试,22(1):21-27.章新泉,易永,姜玉梅,等,2005.电感耦合等离子体质谱测定地质样品中多种元素[J].分析试验室,24(8):58-61.张宏丽,高小飞,姚明星,等,2019.动能歧视碰撞池-电感耦合等离子体质谱法测定光卤石中溴[J].冶金分析,39(8):14-18.BeckerJS,2007.InorganicMassSpectrometry:PrinciplesandApplications[M].Chichester,England,UK:JohnWiley&SonsLtd.HillSJ,2007.InductivelyCoupledPlasmaSpectrometryanditsApplications[M].Oxford,England,UK:BlackwellPub⁃lishingLtd.JarvosKE,GrayAL,HoukRS,1991.HandbookofInduc⁃tivelyCoupledPlasmaMassSpectrometry[M].NewYork,USA:ChapmanandHall.TannerSD,BaranovVI,BanduraDR,2002.ReactioncellsandcollisioncellsforICP-MS:Atutorialreview[J].SpectrochimicaActaPartB:AtomicSpectroscopy,57(9):1361-1452.YimSA,ChoiMS,ChaeJS,2012.DirectdeterminationofgoldinrocksamplesusingcollisioncellquadrupoleICP-MS[J].AmericanSocietyforMassSpectrometry,23(1):171-178.YamadaN,2015.Kineticenergydiscriminationincollision/re⁃actioncellICP-MS:Theoreticalreviewofprinciplesandlimitations[J].SpectrochimicaActaPartB:AtomicSpec⁃troscopy,110:31-44.KEDICP-MSdeterminationofiron,cobalt,nickel,copper,lead,zinc,gallium,germaniumandcadmiuminredsoil,YunnanProvinceHouPengfei,JiangYe,CaoLei(GeologicalSurveyofJiangsuProvince,Nanjing210018,Jiangsu,China)Abstract:Whenthe9elements(Fe,Co,Ni,Cu,Pb,Zn,Ga,GeandCd)inredsoilweredeterminedbyICP-MS,thematrixel⁃ementsAr,NandOintheargonplasmatorchformedpolyatomicions,whichwouldproducestrongmassspectralinterferencetothedeterminationofFe.ThemassfractionofFeintheredsoilinYunnanisoftenmorethan10%.Therefore,thesensitivityoftraceele⁃mentssuchasCd,GeandGashouldbeensuredwhilethebackgroundsignalandsignalstrengthofFeshouldbereducedasmuchaspossible.Theoptimumworkingconditionsforthedeterminationoftheseelementsbykineticenergydiscrimination(KED)collisiontechniquewerestudied.InordertoavoidthelossofGevolatilizationinsampledecomposition,HNO3-HF-H2O2wasusedtodecom⁃posesamples,RhandIrwereusedasinternalstandardelementstoeliminatethenon⁃massspectralinterference,andthecorrectionfor⁃mulawasusedtoeliminatethemassspectralinterference.TheanalysisofstandardsubstancesandpracticaltestsshowedthatKEDmodecouldsignificantlyreducethebackgroundinterferenceofFeandeliminatetheoxideinterferenceofFeonGe.WhentheCo/ClOratiowas10.6,Fecouldobtainthebestsignal⁃to⁃backgroundratio,andothertraceelementscouldalsoguaranteegoodsensitivityandaccuracy.Keywords:redsoil;ICP-MS;kineticenergydiscrimination;Yunnan。

电感耦合等离子体质谱法同时测定地质样品中锗硒碲

电感耦合等离子体质谱法同时测定地质样品中锗硒碲

2014年3月March2014岩 矿 测 试ROCKANDMINERALANALYSISVol.33,No.2192~196收稿日期:2013-07-05;接受日期:2014-01-23作者简介:陈波,工程师,主要从事电感耦合等离子体发射光谱/质谱的分析测试工作。

E mail:apolo3721@163.com。

文章编号:02545357(2014)02019205电感耦合等离子体质谱法同时测定地质样品中锗硒碲陈 波,刘洪青,邢应香(安徽省地质实验研究所,安徽合肥230001)摘要:锗、硒、碲三个元素的分析需要分别采用硝酸-氢氟酸-高氯酸-磷酸、硝酸-氢氟酸-高氯酸两种溶样体系,原子荧光光谱(AFS)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)两种仪器进行测定,对于大批量地质样品的分析成本高、测试效率低。

本文建立了在同一份溶液中用ICP-MS同一种仪器测定锗、硒、碲三元素的方法。

样品用硝酸-氢氟酸-硫酸一种体系分解,试液以50%硝酸提取,3%乙醇定容,避免乙醇在复溶时的挥发损失,保证了试样溶液中的乙醇浓度均为最佳增敏作用所需值。

试样分解过程中没有使用盐酸,避免了氯离子存在给锗、碲造成的损失。

在3%硝酸-3%乙醇介质中硒、碲的灵敏度提高了2.2倍、3.7倍。

同时克服了ICP-MS测定硒、碲难电离、灵敏度低的问题,保证了方法稳定性;CCT碰撞池技术消除了氩的多原子离子对硒测定干扰,提高了方法准确度。

本方法通过分析国家一级标准物质进行验证,测定值与标准值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=4)小于5%,样品前处理过程简单,分析效率高。

关键词:地质样品;锗;硒;碲;电感耦合等离子体质谱法;乙醇中图分类号:O614.431;O613.52;O613.53;O657.63文献标识码:B锗、硒、碲是非常重要的稀有金属,在地壳中含量均不高。

锗的含量约为1.13×10-6~1.6×10-6,碲的含量约为0.1×10-6,硒的含量为0.05×10-6。

ICP-AES法同时测定锌精矿、锗渣中的镓铟锗

ICP-AES法同时测定锌精矿、锗渣中的镓铟锗
1 . 3 标 准溶 液
l 实验部分
1 . 1 仪 器‘ 。
S P E C T R O A R C O S E O P型水 平 炬 全谱 直 读 等 离 子体 发射 光谱仪 , 德 国斯 派克分 析仪 器公 司产 ; S ma r t A n a l y z e r V i s i o n S o f t w a r e分 析 软 件 系 统 ; 自激 式 高频 发生 器 , 频率 2 7 . 1 2 MH z , 输 出功率 0 . 7~1 . 7 k W, 功 率稳 定 性小 于 0 . 1 %;结 果与 国标方 法一致 , 相 对标 准偏差 ( n=7 ) 小于 3 . 5 %, 加标 回收率 为 9 9 . 5 6 %~
1 0 0 . 3 9 %, 线性 相关 系 数 均 大 于 0 . 9 9 9 9 。 关键词 : I C P—A E S ; 锌精矿 ; 锗渣 ; 镓; 铟; 锗
系统 , 焦距 7 5 0 m m, 全 息 凹面 原光栅 , 刻 线密 度 3 6 0 O 刻线/ m m 两座 , 刻 线 密度 1 8 0 0刻 线/ m m 一座 , z e—
r o d u r 光栅 材 料 , 氟化镁光学 部件 , 全 部 是 一 级 波 长 覆盖 , 波 长范 围 1 3 0~1 7 0 n m, 入 射狭 缝 1 0 m; 3 2块 C C D检测 器 , 每个 C C D的像素 为 3 6 4 8个 , 像 素 分辨
铁研究 总 院制 。 2 .铟 国 家 标 准 溶 液 , 1 0 0 0 mL, 1 0 % H C 1 , G S B G 6 2 0 4 1— 9 0 ( 4 9 0 1 ) , 国家 钢铁 材料 测试 中心 钢
铁研 究 总 院制 。
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ICP-MS 测试地质样品锗元素的研究
【摘要】锗为银灰色晶体,熔点为937.4℃,沸点2830℃,密度为5.35g/cm,硬度为6-6.5,是一种稀有金属,重要的半导体材料,室温下晶体锗质脆,有明显的非金属性质。

锗,原子序数32.原子量为72.61。

锗地壳中含量约为0.0007%,大量的锗以分散状态存在各种金属的硅酸盐,硫化物矿以及各种类型的煤中。

锗在自然界分布很散,很广,煤、铜矿,铁矿,硫化矿,某些银矿中也有锗石产出,岩石、泥土和泉水中都含有微量的锗。

很多植物中含有限量的锗,如人参、党参、白芷、枸杞、灵芝草、芦荟和茶叶等。

现在工业生产的锗,主要来自铜,铅,锌冶炼的副产品中,锗作为一种高新技术材料,在光纤通信,国防科技,航空航天技术,医疗保健,地质勘查,化工催化和半导体材料领域应用日趋广泛。

【关键词】icp-ms 地质样品锗元素研究
1 实验部分
1.1 仪器和材料试剂
(1)电感耦合等离子体质谱仪(icpms) x serise ⅱ型(赛默飞世尔)
(2)聚四氟乙烯烧杯 50ml
(3)有刻度带塞聚乙烯试管 25ml
1.2 试剂
(1)本实验全过程用水全部为:gb/ t6682-2008 三级水
(2)本实验全过程用盐酸,硝酸,磷酸,高氯酸,氢氟酸均为
优级纯。

(3)内标溶液ρ(rh)=25ng/ml
(4)仪器调谐液ρ(a)=2ng/ml a为
li,co,in,u,be。

(5)国家一级标准物质若干
gsd-1a gsd-9 gsd-12 ,gsd-14,gsr-1,gsr-5,gss-5,gss-6,gbwxxgso-1,gso-2,gso-4,gso-7
(6)标准溶液
①锗标准容液:称取0.0360g经600℃灼烧过的二氧化锗置于250ml烧杯中,加水50ml,加入三颗粒状氢氧化钠,缓慢加热溶解,冷却,移入1000ml容量瓶中,加入20ml磷酸,用水稀释至刻度,摇匀。

此溶液每毫升含25ug锗。

②锗标准溶液:准确移取40ml上述锗标准溶液a)40.00ml置于1000ml容量瓶中,加入2ml磷酸,用水稀释至刻度,摇匀。

此溶液每毫升含1ug锗。

1.3 标准曲线的配制:
于一组100m l容量瓶中,分别移取0.00ml,0.50ml,1.00ml,2.00ml,4.00ml,6.00ml,用3%硝酸溶液稀释至刻度,配制成
0.00ug/ml,0.0001ug/ml ,0.005ug/ml,0.01ug/ml,0.02ug/ml,
0.04ug/ml,0.060ug/ml的锗标准系列。

1.4 实验方法
称取0.2500g样品于50ml 聚四氟乙烯烧杯中,用少量水润湿样
品依次加入5ml硝酸,2ml高氯酸,2ml磷酸,10ml氢氟酸,于耐火电热板上加热,至样品冒完白烟(此过程需要大约5小时),溶液呈淡紫色胶状,待炉温稍冷(以防样品溶液外渐),用约15ml超纯水提取冲洗杯壁,加热至胶状样品溶液呈均匀水溶状,拿下待冷却。

将溶液移至25ml聚乙烯比色管中,定容,摇匀。

待溶液澄清取上清液500ul,用3%硝酸稀释10倍,gso-7稀释20倍后,依照icp-ms仪器操作规程分析测试即可。

2 结果与讨论
2.1 仪器工作参数选择
工作参数: rf功率:1300w扫描方式:跳峰冷却气流量: 15l/min 辅助气流量:1.2l/min采样锥孔径:1.1mm 截取锥孔径:0.9mm。

2.2 测量同位素选择
ge:74
2.3 准确度实验结果单位:ug/g(表1)
2.4 精密度
rsd%为8.69
参考文献
[1] 岩石矿物分析(第四版)[m].北京:地质出版社
[2] 李冰,杨红霞.电感耦合等离子质谱原理和应用[m].北京:地质出版社,2005
[3] 叶家瑜,江宝林,主编.区域地球化学勘查样品分析方法[m].北京:地质出版社,2004.8。

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