等离子体质谱法测定Nb、Ta、Zr、Hf等9种元素量
1 范围
本方法规定了各类样品中Be、Cs、Hf、Li、Nb、Rb、Sr、Ta、Zr元素含量的测定方法。
本方法适用于矿物、水系沉积物、土壤和岩石等类型样品中以上各元素量的测定。
本方法检出限(3S)及测定范围见表1。
表1 方法检出限及测定范围*
方法检出限元素 (3S) μg·g-1 Be Cs Hf Li 0.006 0.003 0.015 0.06 测定范围 μg·g-1 0.02~200 0.01~200 0.05~500 0.2~10000 0.5~10000 Nb Rb Sr Ta 元素 方法检出限(3S) μg·g-1 0.03 0.1 0.4 0.005 测定范围 μg·g-1 0.1~50000 0.3~5000 2~10000 0.02~50000 Zr 0.015 *可根据含量确定称样量及稀释倍数扩大测定范围上限。 2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本方法的本部分的引用而成为本部分的条款:
下列不注日期的引用文件,其最新版本适用于本方法。 GB/T20001.4 标准编写规则 第4部分:化学分析方法。
GB/T14505 岩石和矿石化学分析方法总则及一般规定。
GB6379 测试方法的精密度通过实验室间试验确定标准
测试方法的重复性和再现性。
GB/T14496-93 地球化学勘查术语。 3 方法提要
试料用氢氟酸、硝酸、高氯酸分解并赶尽高氯酸,用王
水溶解后,移至聚乙烯试管中,定容,摇匀。分取部分澄清溶液,用硝酸(3+97)稀释至1000倍(指试料总稀释系数为1000)后,在等离子体质谱仪上测定。 4 试剂
除非另有说明,在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和
去离子水。在空白试验(6.2)中,若已检测到所用优级纯试剂中含有大于以上元素方法检出限的含量,并确认已经影响试料中以上元素低量的测定,应净化试剂。
4.1 盐酸(1.19g/mL) 4.2 硝酸(1.40g/mL) 4.3 氢氟酸(1.13g/mL) 4.4 高氯酸(1.67g/mL) 4.5 硝酸(3+97) 4.6 王水
750mL盐酸(4.1)与250mL硝酸(4.2)混合,摇匀。用时配制。 5 仪器及材料
5.1 美国热电公司X-series2型等离子体质谱仪 5.2 氩气[φ(Ar)]=99.9%
5.3 聚四氟乙烯烧杯,规格:50mL
5.4 有刻度值带塞的聚乙烯试管,规格:25.0mL 6 分析步骤
6.1 试料
试料粒径应小于0.097mm。
试料量 称取0.2500g试料,精确至0.0002g。
6.2 空白试验
随同试料分析全过程做双份空白试验。
6.3 质量控制
选取同类型水系沉积物或土壤一级标准物质2个一4个,随同试料同时分析。
6.4 测定
6.4.1 称取试料(6.1)于50mL聚四氟乙烯烧杯(5.3)中,用
几滴水润湿,加入5mL硝酸(4.2),10mL氢氟酸(4.3),2mL高氯酸(4.4),将聚四氟乙烯烧杯置于200℃的电热板上蒸发至高氯酸冒烟约3min,取下冷却;再依次加入5mL硝酸(4.2),10mL氢氟酸(4.3)及2mL高氯酸(4.4),于电热板上加热10min后关闭电源,放置过夜后,再次加热至高氯酸烟冒尽。趁热加入8mL王水(4.6),在电热板上加热至溶液体积剩余2-3mL,用约10mL去离子水冲洗杯壁,微热5—10min至溶液清亮,取下冷却;将溶液转入25.0mL有刻度值带塞的聚乙烯试管(5.4)中,用去离子水稀释至刻度,摇匀,澄清。移取清液1.00mL于聚乙烯试管中,用硝酸(4.5)稀释至10.0mL,摇匀,备上机测定。(当Nb、Ta高时用酒石酸提取)
6.4.2 按附录给出的仪器工作条件及测定模式,通过仪
器的计算机系统和分析专用软件。用10ng/mL的Li、Be、Co、In、Tb、Bi、U标准溶液,选择同位素7Li、9Be、59Co、115In、159Tb、209Bi、238U作为仪器的最佳化调试后,进行被测元素的测量,由计算机系统及专用软件自动计算和存储所有数据。 6.5 工作曲线的绘制与验证比对
6.5.1 工作曲线的绘制 选定一个合适的地球化学一级
标准物质(水系沉积物、土壤),按照(6.4.1)条步骤,制备成相应的溶液。同时制备一份样品空白溶液,按附录A拟定的仪器工作条件进行测量,并由计算机绘制工作曲线。
6.5.2 工作曲线的验证和比对 选择3-5个地球化学一
级标准物质(水系沉积物、土壤),按照(6.4.1)条步骤,制备成相应的溶液,按附录A拟定的仪器工作条件进行测量,由计算机计算对应元素的含量,与各标准物质标准值进行验证和比对。 6.6 内标
本法采用的定量校正方法为内标校正方法。选[ρ(103Rh)=25ng/mL]为测定的内标溶液。内标溶液由内标溶液专用的蠕动泵管,泵入一个三通管阀,把内标溶液和样品溶液合并混合后,一并泵入雾化系统后进入等离子矩焰中。
7 分析结果计算
按下式计算各元素的含量:
??(mi?m0)V?V0/m?V1(?g/g)
式中:mi——从工作曲线上查得各元素的含量,μg/mL;m0-从工作曲线上查得空白试验(6.2)各元素的含量, μg/mL;V-测定试液的体积,mL;V0-制备液总体积,