ICP-MS法对稀散元素矿石标准物质中多种元素定值的研究

分析测试百科网 > 行业资讯 > 技术原理

ICP-MS法对稀散元素矿石标准物质中多种元素定值的研究

2019.7.02

　　稀散元素是指在地壳中丰度很低、在岩石中极为分散的元素，其在电子、冶金、仪表、化丁、医药等方面有重要用途。随着现代科学测量仪器的广泛采用，高质量认定的标准物质已经成为保证化学分析测量结果准确一致的关键要素。稀散元素矿石标准物质的研制为分析测试提供了可靠的质量保证，而分析结果的准确又将为寻找稀散元素矿产品资源、稀散元素矿产品开发利用及其质量评价提供有力的技术支撑。
　　稀散元素矿石标准物质主要包括特征元素Ga.In，Ge，Tl及相关元素Co，Ni，Mo，Th，U，W。上述元素常见的分析方法有分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法等，但因待测标准物质中一些元素含量较低，采用这些方法时需要分离富集、萃取等前处理手段，分析灵敏度达不到要求或分析误差较大，且不能同时分析，使得分析过程繁琐，分析结果的准确度受到影响。电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）是20世纪80年代发展起来的新型分析技术，具有灵敏度高、线性范围宽、干扰小、检测限低、样品前处理方法简单等优点，广泛应用于地质、冶金、环保、卫生等多个领域。本文建立了稀散元素矿石中Ga，In，Ge，Tl，Co，Ni，Mo，Th，U，W元素的ICP-MS测定方法，并已将其应用于稀散元素矿石标准物质定值研究。
　　1材料与方法
　　1.1仪器及工作条件
　　X-SeriersII型电感耦合等离子体质谱仪：美国ThermoFisher公司。仪器工作参数见表1。
　　1.2标准溶液和主要试剂
　　元素标准储备液p（Ga，In，Ge，Tl，Co，Ni，Mo，Th，U，W）=1yg/mL；内标溶液：p（187Re）=25ng/mL；质谱调谐液p（“，Co，In，U）=10ng/mL。
　　氢氟酸，硝酸，高氯酸，王水均为优级纯：试验用水为石英亚沸蒸馏高纯水。
　　1.3样品分析
　　准确称取试样0.1000g（精确至0.0002g），置于50mL聚四氟乙烯烧杯中，加少量水润湿，依次加入10mLHN03，5mLHF，1mLHC10。，置于温控电热板上加热至HCIO。冒白烟，用少量水吹洗杯壁，再依次力口人10mLHN03，5mLHF，1mLHC10。，加热至HC10。白烟冒尽，趁热加入新配制的王水8mL，低温加热至溶液剩约2mL，加入10mL水，低温加热数分钟，取下冷却后转移至25mL容量瓶中，并用水稀释至刻度，摇匀，澄清。分取上述溶液5mL于50mL容量瓶中，用0.32mol/LHN03稀释至刻度，摇匀，待测。在优选的仪器工作条件下，对仪器进行最佳化调试，以187Re作为内标元素，分别进行待测元素标准系列溶液、空白溶液及样品溶液的测定。
　　2结果与分析
　　2.1内标元素与测量同位素的选择
　　所选内标元素应不受同量异位素或多元子离子的干扰，且内标元素和被测元素的质量和电离能应比较接近。被测元素的测量同位素应尽量选择不受同量异位素干扰的同位素进行测定。本试验选择的测量同位素见表2。
　　2.2方法的检出限
　　按照样品处理步骤制备空白溶液，仪器检…限为空白溶液产生的信号强度标准偏差（n，=12）的3倍所对应的浓度值。各元素的检出限见表3。
　　2.3方法的精密度与准确度
　　选取稀散元素矿石标准物质GBW07831，GBW07832，GBW07833和GBW07834，按照样品处理步骤制备样品溶液并进行测定，计算方法的精密度，结果见表4。
　　由表4可以看出：该方法的精密度RSD为0.56%―4.66%：以多次测量的平均值作为测定值，与标准物质的标准值进行比较，计算相对误差RE为-5.88%～5.56%，表明所测定元素的准确度良好
　　2.4回收率试验
　　分别对标准物质样品GBW0783和GBW0784进行加标测定，并计算回收率，结果见表5。
　　由表5可以看出：该方法的回收率为96.40%～103.3%，
　　3结论
　　本文建立了稀散元素矿石中Ga，In，Ge，Tl，Co，Ni，Mo，Th，U，W元素的ICP-MS测定方法，该方法具有操作简便、检出限低、灵敏度高、线性范围宽、准确度好等特点，已在稀散元素矿石标准物质定值研究中应用，并取得了满意的结果。