花岗岩、安山岩中微量和痕量元素检测方案(ICP-MS)

SSL-CA20-776Excellence in Science Excellence in ScienceICPMS-179 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD.-Analytical Applications CenterTel：86(21)34193996Email： sshzyan@shimadzu.com.cnhttp：//www.shimadzu.com.cn 高压密闭消解-ICP-MS测定花岗岩和安山岩中微量和痕量元素的含量 ICPMS-179 摘要：采用 HNOs-HF高压密闭消解花岗岩和安山岩样品，使用岛津ICPMS-2030 系列电感耦合等离子体质谱仪测定了花岗岩 GBW07103 (GSR-1) 和安山岩GBW07104 (GSR-2)国家标准物质中微量和痕量元素的含量。分析结果表明：各元素的相关系数r>0.999，方法检出限为 0.0006~0.01 mg/kg，样品测定值和标准值基本吻合。该方法灵敏度高、线性范围宽、重复性好、效率高、准确度好，适用于批量地质调查样品的分析。 关键词：花岗岩安山岩微量和痕量元素 ICP-MS 本文采用 HNOs-HF高压密闭消解花岗岩 GBW07103(GSR-1)和安山岩GBW07104 (GSR-2)国家标准物质中微量和痕量元素的含量，使用岛津电感耦合等离子体质谱仪ICPMS-2030 系列测定样品中的微量和痕量元素的含量。 岛津ICPMS-2030 系列电感耦合等离子体质谱仪 1.2实验器皿及试剂 实验所用器皿为塑料或玻璃材质，使用硝酸溶液(1+1)浸泡24小时后，用去离子水冲洗，干燥备用；实验所用 HNO，为优级纯试剂，实验用水为超纯去离子水。 1.3样品前处理 准确称取50mg (精确至0.0001 g) 烘干样品于 PTFE 内胆中，加入1.5 mL HNO3(摇匀)和1.50mLHF，加盖及钢套密闭，放入烘箱中于190℃加热并保持48h以上。冷却后取出内罐，置于电热板上蒸至湿盐状，再加入1mLHNO3蒸干(除去残余的HF)。最后再加入3mL HNOs(1：1)，0.5 mL1 ug/mL的 Rh 溶液。加盖及钢套密闭，放入150℃的烘箱中保持4h，以保证对样品的完全提取。冷却后，将提取液转移至干净的PET(聚酯)瓶中，用1%的HNO定容至 50mL， 随同做空白样品溶液。 1.4仪器参数 ICP-MS仪器分析条件见表1. 表1 ICP-MS分析条件 参数 参数设定 参数 参数设定 高频功率 1.20 kW 等离子体气 9.0 L/min 辅助气 1.10 L/min 载气 0.70 L/min 炬管类型 Mini管 雾化器 同心雾化器 雾化室 旋流雾室 雾化室温度 采样深度 5.0mm 采样锥/截取锥 铜锥/镍锥 碰撞气 He 碰撞气流速 6 mL/min 池电压 -21V 能量过滤器电压 7.0V 结果与讨论 2.1标准曲线溶液配制 利用1%硝酸水溶液配制混合标准溶液，加入 Rh 内标溶液，浓度为10 ug/L。各元素标准溶液浓度见表2。 表 2 标准曲线溶液浓度系列 分析元素 标准溶溶浓度(ug/L) STDO STD1 STD2 STD3 STD4 STD5 STD6 STD7 STD8 Bi、Cd、Eu、Ho、Lu、Mo、Tb、Tl、 Ti、Tm 0 0.10 0.50 1.00 5.00 -- -- -- Be、Co、Dy、Er、Ga、Gd、Hf、Ni、 Pr、Sc、Sm、Sn、Yb O 0.50 1.00 5.00 25.0 U 1.00 2.00 10.0 50.0 Ce、Cr、Cs、Cu、La、Nb、 Nd、Pb、Th、V、Y、Zn 0 -- -- 1.00 5.00 25.0 100 -- -- Li、Rb、Zr 0 - 1.00 5.00 25.0 100 500 Ba、Sr 0 -- -- -- 5.00 25.0 100 500 1000 2.2标准曲线 各元素标准曲线如图1。 1各元素标准曲线 2.3方法检出限 按照实验方法，对方法空白溶液重复测定10次，取强度标准偏差的3倍除以曲线斜率求得各元素的检出限，按前处理方法计算方法检出限。 表3万方法检出限 (mg/kg) 分析元素 检出限 分析元素 检出限 分析元素 检出限 分析元素 检出限 138Ba 0.08 166Er 0.004 93Nb 0.01 159Tb 0.0006 Be* 0.01 153Eu 0.001 146Nd 0.006 232Th 0.0007 209Bi 0.005 Ga 0.02 60Ni 0.08 205TI 0.01 111 Cd 0.01 157Gd 0.001 208Pb 0.03 169Tm 0.0006 140Ce 0.001 178Hf 0.003 141Pr 0.0002 238U 0.005 59Co 0.003 165Ho 0.002 85Rb 0.02 51v 0.02 52Cr 0.06 139La 0.003 45Sc 0.04 89y 0.006 133Cs 0.01 'Li* 0.004 147Sm 0.007 172yb 0.01 63Cu 0.02 175Lu 0.002 118Sn 0.0008 66Zn 0.05 163Dy 0.002 95Mo 0.02 88Sr 0.03 90Zr 0.02 备注：*代表无碰撞模式 2.4分析结果 按照实验方法，对国家标准物质花岗岩 GBW07103 (GSR-1)和安山岩 GBW07103 (GSR-2)进行测定，测定结果见表4，样品分析结果和标准值基本吻合。 表 3 方法检出限(mg/kg) 分析元素 花岗岩 GBW07103 (GSR-1) 安山岩 GBW07104 (GSR-2) 分析结果 RSD (%，n=3) 标准值 分析结果 RSD (%， n=3) 标准值 232Th 57 0.31 54±4 2.6 3.42 2.6±0.4 205TL 2.18 1.14 1.93±0.55 0.16 4.93 0.16±0.06 169Tm 1.10 1.68 1.06±0.11 0.13 6.37 0.15±0.05 238U 20.6 3.27 18.8±2.2 0.9 5.95 0.9±0.28 5lv 21 1.57 24±3 92 1.16 94±6 89y 58 0.92 62±7 7.5 1.77 9.3±1.8 172yb 7.7 0.85 7.4±0.7 0.69 3.72 0.89±0.2 66Zn 22* 1.68 28±4 60* 1.24 71±7 90Zr 173 1.08 167±14 100 1.94 99±16 备注：带*数值比标准值偏低，可能和样品溶液放置时间较长有关。 结论 本文采用电感耦合等离子体质谱仪测定花岗岩 GBW07103 (GSR-1)和安山岩GBW07104 (GSR-2)40种微量和痕量元素含量，样品分析结果与标准值基本吻合，该方法灵敏度高，线性范围宽，重复性好，效率高，准确度高，适用于地质调查样品的批量分析。 岛津应用云 本文采用电感耦合等离子体质谱仪测定花岗岩GBW07103（GSR-1）和安山岩GBW07104（GSR-2）40种微量和痕量元素含量，样品分析结果与标准值基本吻合，该方法灵敏度高，线性范围宽，重复性好，效率高，准确度高，适用于地质调查样品的批量分析。