電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定區(qū)域地球化學(xué)樣品中的16種稀土元素方法研究

葉元順＊，羅大芳，車(chē)曉艷，趙志欣，陳 軍

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局昆明地質(zhì)勘查院測(cè)試中心，云南 昆明 650203）

目前區(qū)域地球化學(xué)樣品中稀土測(cè)試方法主要以電感耦合等離子體發(fā)射光譜法為主，但因其測(cè)試檢出限較高且前處理過(guò)程中往往需要富集處理而導(dǎo)致測(cè)試周期較長(zhǎng)，檢測(cè)結(jié)果不能滿(mǎn)足地質(zhì)勘查工作。

采用電感耦合等離子體質(zhì)譜為測(cè)試手段時(shí)，往往因?yàn)闅浞岬囊雽?dǎo)致一些稀土元素形成沉淀物導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏低；采用堿熔處理可以完全分解樣品，但因高鹽度而意味著需要更高的稀釋倍數(shù)，從而導(dǎo)致較高的檢出限值。本文建立了采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-硫酸混酸為前處理體系，1+1王水復(fù)溶殘?jiān)噪姼旭詈系入x子體質(zhì)譜為測(cè)試手段測(cè)試區(qū)域地球化學(xué)樣品中的微量稀土元素含量[1，2]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器設(shè)備

ICAP-RQ型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)Thermo Scientific公司），帶He氣碰撞模式。

1.2 試劑耗材

高純液氬（質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞99.999%），采用集中供氣裝置以保證氣壓穩(wěn)定。

鹽酸、硝酸、氫氟酸均為優(yōu)級(jí)純，生產(chǎn)廠商為國(guó)藥試劑集團(tuán)；硫酸（優(yōu)級(jí)純，川東化工）；二次去離子水（電阻率大于18.25 MΩ·cm）。

稀土多元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（100ug/ml）（鋼研納克）。

國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：GBW07158、GBW07159、GBW07160、GBW07161。

Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000ug/ml）（鋼研納克）。

Re標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000ug/ml）（鋼研納克）。

多元素調(diào)諧液（美國(guó)Thermo Scientific公司）。

多元素質(zhì)量校正液（美國(guó)Thermo Scientific公司）。

1.3 儀器工作條件

具體儀器參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 儀器工作參數(shù)

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 曲線(xiàn)繪制

將購(gòu)買(mǎi)的稀土混合標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至：0ppb、2ppb、10ppb、50ppb、100ppb、200ppb、300ppb、400ppb、500ppb濃度系列，介質(zhì)為2%王水。

將購(gòu)買(mǎi)的Rh、Re單標(biāo)配制成200ppb濃度的混合內(nèi)標(biāo)溶液，介質(zhì)為2%王水。

儀器點(diǎn)火穩(wěn)定半小時(shí)后將儀器調(diào)諧至最佳狀態(tài)，若必要時(shí)先進(jìn)行質(zhì)量校正（尤其是交叉校正）。在儀器最佳狀態(tài)下繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

1.4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

稱(chēng)取0.2g（精確到0.0001g）樣品于聚四氟乙烯燒杯中，少量水潤(rùn)濕樣品后加入混合酸25ml，置于電熱板上約50℃低溫硝解樣品，待到開(kāi)始冒硫酸煙時(shí)將溫度調(diào)至約80℃以便加速硫酸氫氟酸的趕盡。待硫酸煙冒盡后取下稍冷，加入約1ml1+1王水，順著燒杯壁沖洗少量水，放置電熱板上加熱煮沸并保持沸騰約20min以便將所有殘?jiān)芙馔耆?，取下冷卻至室溫后定容至25.0ml比色管中，搖勻靜置過(guò)夜待測(cè)。將過(guò)夜后的上清液稀釋10倍，補(bǔ)加適當(dāng)王水，使王水介質(zhì)保持2%濃度，以便同曲線(xiàn)酸度一致減小測(cè)試誤差。

2 結(jié)果與討論

本文對(duì)GBW07158、GBW07159、GBW07160、GBW07161四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行了7組平行測(cè)定，計(jì)算其平均值，同時(shí)評(píng)價(jià)其精密度（RSD）及相對(duì)誤差（RE），測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 測(cè)試結(jié)果評(píng)價(jià)表

表2結(jié)果顯示，所選4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)試結(jié)果精密度良好，RSD均小于3.0%；準(zhǔn)確度方面，RE均小于5%，準(zhǔn)確度較高，沒(méi)有出現(xiàn)同行文獻(xiàn)報(bào)道的測(cè)試結(jié)果偏低現(xiàn)象，這可能與硫酸的高沸點(diǎn)能將氫氟酸盡可能地趕盡有極大關(guān)系。

本中心多次試驗(yàn)結(jié)果顯示，混酸比例為：7（王水）：7（氫氟酸）：1（硫酸）混合時(shí)硝解樣品效果最好，且建議使用混酸一次加入，各種酸逐一加入時(shí)因沒(méi)有協(xié)同效應(yīng)，往往不能達(dá)到預(yù)期的效果，且會(huì)大幅增加分析測(cè)試工作量。

3 結(jié)論

采用7（王水）：7（氫氟酸）：1（硫酸）比例混硝酸解區(qū)域地球化學(xué)樣品時(shí)，在保證硫酸煙冒盡下趕盡氫氟酸，微沸騰狀態(tài)下用王水復(fù)溶解殘?jiān)梢员ＷC樣品中稀土元素消解完全，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜測(cè)試，精密度良好，所選4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的RSD均小于3.0%，準(zhǔn)確度較高，RE小于5%。