密闭压力酸溶 － 电感耦合等离子体质谱法测定岩浆岩中稀有元素检测方法

密闭压力酸溶 － 电感耦合等离子体质谱法

测定岩浆岩中稀有元素

利用密闭压力酸溶法对岩浆岩样品进行消解，以酒石酸为络合剂防止Ｚｒ 、 Ｈｆ 、Ｎｂ和 Ｔａ的水解，电感耦合等离子体质谱法（ＩＣＰ － ＭＳ）测定 Ｌｉ、 Ｂｅ 、 Ｒｂ 、 Ｃｓ 、 Ｎｂ 、 Ｔａ 、 Ｚｒ和 Ｈｆ 。研究了密闭压力酸溶条件对稀有元素测定准确度的影响，消解条件为： ５０ｍｇ样品，ＨＦ和 ＨＮＯ３ 用量分别为２．０ｍＬ和０．５ｍＬ ， １９０℃下消解１２ｈ 。酒石酸溶液作稀释剂（稀释因子为 ５００ ），该方法的检出限为 ０．０１～１．６９ μ ｇ ／ ｇ ，相对标准偏差（ ＲＳＤ ）为 １．４３％～７．２９％ 。优化后的密闭压力酸溶法可提高稀有元素的溶出率，具有快速、简便、准确度和精密度高等优点，适用于地球化学样品的批量检测。

关键词：稀有元素；密闭压力酸溶；岩浆岩；电感耦合等离子体质谱中图分类号： Ｏ６５７．６３　　　文献标识码：Ａ 文章编号： １００６ － ６１４４ （２０１８ ） ０６ － ８０１ － ０５Ｌｉ 、 Ｂｅ 、 Ｒｂ 、 Ｃｓ 、 Ｎｂ 、 Ｔａ 、 Ｚｒ 和 Ｈｆ 等稀有元素在冶金、机械加工和制造业等领域具有重要应用，因此，快速、准确地测定地球化学样品中的稀有元素具有科研和应用价值 ［１ － ２ ］ 。

现有的分析测试方法，主要用ＨＦ － ＨＮＯ ３ 、 ＨＣｌ － ＨＣｌＯ ４ 消解地球化学样品［ ３ － ５ ］ ，但是Ｎｂ 、 Ｚｒ 、 Ｔａ 和 Ｈｆ 等元素的溶出率低，且 Ｎｂ 、 Ｚｒ 、 Ｔａ和 Ｈｆ 易发生酸性水解 ［６ ］ ，使其测定值偏小 ［ ７ － １０ ］ ，不能满足分析测试规范要求。高温碱熔法可解决岩石样品中稀有元素的溶出率偏低的问题，但需铂金坩埚，成本高，操作复杂，且消解液的总溶解性固体较大，对电感耦合等离子体质谱（ＩＣＰ － ＭＳ ）测试造成严重的基体干扰［ １１ － １２ ］ 。微波消解法具有用酸量少、快速、准确的优点，但Ｚｒ和 Ｈｆ不能完全溶出 ［１３ ］ 。何红蓼等 ［ １４ ］ 用密闭压力法，以 ＨＦ－ ＨＮＯ ３ 分解沉积物、土壤和岩石国家一级标准物质，利用ＩＣＰ － ＭＳ测定样品中４７种元素，但 Ｒｂ和Ｃｓ等元素测定结果偏低，因此，有必要对密闭压力消解条件进行优化，提高稀有元素的溶出率，并防止 Ｎｂ 、 Ｚｒ 、 Ｔａ 和 Ｈｆ 的酸性水解，对提高稀有元素测定的准确度和精密度具有重要意义。

ＩＣＰ － ＭＳ法具备灵敏度高、检出限低、动态线性范围宽、干扰少、可同时测定多元素等优点，被广泛用于地质样品分析。本文利用密闭压力酸溶法对岩浆岩进行消解，以酒石酸作络合剂，ＩＣＰ － ＭＳ测定 Ｌｉ 、 Ｂｅ 、Ｒｂ 、 Ｃｓ 、 Ｎｂ 、 Ｔａ 、 Ｚｒ和 Ｈｆ 。研究了消解时间、 ＨＮＯ ３ 和 ＨＦ用量、内标对测定准确度和精密度的影响，并测定了该方法的检出限和精密度。

 实验方法

称取 ５０ｍｇ 样品，置于聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿，分别加 ＨＮＯ ３ 、 ＨＦ　０．５０ｍＬ 和 ２．０ｍＬ ，摇匀，装入消解罐，１９０℃ 消解一定时间，冷至室温，高纯水冲洗坩埚盖。加 ０．５０ｍＬ　ＨＣｌＯ ４ ， １８０℃ 蒸至近干，加 １．０ｍＬ　ＨＣｌ ， ３．０ｍＬ 高纯水， １９０℃ 消解 ５ｈ 。冷至室温，用 １ｇ ／ Ｌ 的酒石酸 － ２％ＨＮＯ ３ （体积比）溶液定容至 ２５．０ｍＬ ，静置，用 ＩＣＰ － ＭＳ 法测定稀有元素含量。