ICP-MS法測(cè)定礦石樣品中的鈮、鉭

（江西省地質(zhì)調(diào)查研究院 江西南昌330000）

（江西省地質(zhì)調(diào)查研究院 江西南昌330000）

以王水為介質(zhì)，借助ICP-MS法對(duì)礦石樣品內(nèi)鈮、鉭的含量進(jìn)行測(cè)定，試樣加入氫氟酸和硫酸，經(jīng)微波消解，定量加入100ng/mL銦做內(nèi)標(biāo)，根據(jù)樣品含量適當(dāng)稀釋。選擇儀器最佳的工作環(huán)境和條件，對(duì)鈮、鉭進(jìn)行校正。

CP-MS法微波消解內(nèi)標(biāo)稀釋鈮鉭測(cè)定

1 引言

鈮、鉭的分解是對(duì)礦石進(jìn)行分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鈮、鉭是屬于比較難分解的元素，具有較高的穩(wěn)定性，都不會(huì)溶于濃硝酸和王水，目前使用的方法大部分是借助堿熔融分離富集方法，對(duì)ICP-MS法的應(yīng)用相對(duì)較少，本文主要借助這一方法的優(yōu)點(diǎn)，研究微波消解酸，并以加入內(nèi)標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，這種方法比較快速、便捷，線性范圍寬，結(jié)果也相對(duì)較好。

2 具體的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

2.1 實(shí)驗(yàn)中使用的試劑

在使用ICP-MS法對(duì)礦石樣品內(nèi)的鈮、鉭進(jìn)行測(cè)定時(shí)，需要使用的試劑如下：鹽酸、硝酸、氫氟酸、硫酸，他們都是MOS級(jí)，水也是超純水，高純的氬氣，含量是99.99%，Nb、Ta單元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)1mg/mL，在實(shí)驗(yàn)中使用時(shí)，需要逐級(jí)進(jìn)行稀釋。

2.2 實(shí)驗(yàn)所需的一起以及儀器工作的條件

在此次實(shí)驗(yàn)中，使用的儀器是美國(guó)安捷倫公司7700x型等離子體質(zhì)譜儀，氬氣φ(Ar)=99.99%，儀器工作的具體條件如下：

表1 7700x型等離子體光質(zhì)譜儀

2.3 測(cè)量時(shí)同位素的選擇

在此次實(shí)驗(yàn)的測(cè)量中，同位素的選擇需要受到較少的干擾，而且同位素的豐度值也要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)中同位素的選擇具體如下：

表2 選用的同位素及測(cè)定模式

2.4 步驟的分析

首先，需要稱取0.0500g試樣并進(jìn)入帶蓋子的50mL聚四氟乙稀坩堝中，然后依次加入5mL HF、1mLH2SO4，將聚四氟乙烯燒杯放置于微波消解儀中按程序升溫升壓（約0.5小時(shí)），冷卻之后在打開(kāi)蓋子。接著要在趕酸器上以150℃進(jìn)行加熱，蒸發(fā)至小體積。接下來(lái)就要加入5mL王水酸化，準(zhǔn)確加入100ng.mL-1的In內(nèi)標(biāo)溶液，這一步驟是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，需要特別注意。然后要使用去離子水沖稀至50mL左右，搖勻，澄清，等待測(cè)量。

2.5 實(shí)驗(yàn)中需要注意的事項(xiàng)

2.5.1 基體效應(yīng)、質(zhì)譜干擾及校正

如果測(cè)定的可溶性固體總量（TDS）是比較大的樣品時(shí)，基體效應(yīng)主要是表現(xiàn)在抑制分析信號(hào)和在長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)定中基體元素沉積在截取錐頂部表面及錐孔的堵塞所產(chǎn)生的信號(hào)漂移，所以在對(duì)基體復(fù)雜的地球化學(xué)樣品進(jìn)行測(cè)定時(shí)，都會(huì)要求對(duì)溶液的稀釋因子在500-1000以上的進(jìn)行測(cè)定。

2.5.2 內(nèi)標(biāo)元素的選擇

內(nèi)標(biāo)在此次實(shí)驗(yàn)中的作用主要有以下方面：第一，校正與監(jiān)控信號(hào)短期的漂移；第二，校正和監(jiān)控信號(hào)長(zhǎng)期的漂移；第三，對(duì)第二元素進(jìn)行校正；第四，對(duì)一般的基體效應(yīng)進(jìn)行校正。此次實(shí)驗(yàn)選擇115In作ICP-MS測(cè)定所有元素的單一內(nèi)標(biāo)元素。

2.6 最大稀釋倍數(shù)的確定。對(duì)元素銦的線性進(jìn)行測(cè)定，銦內(nèi)標(biāo)在1.0ng.mL-1至100ng.mL-1時(shí)線性關(guān)系為R=0.9999，為保護(hù)儀器未進(jìn)行更高濃度的實(shí)驗(yàn)。所以此方法樣品的稀釋倍數(shù)最大為100倍。

3 結(jié)果的討論

（1）配置標(biāo)準(zhǔn)的曲線。借助鈮、鉭的單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液可以配置混合的標(biāo)準(zhǔn)系列，把標(biāo)準(zhǔn)逐級(jí)稀釋為濃度是0、1、5、10、25、50、100ng. mL-1標(biāo)準(zhǔn)的溶液，介質(zhì)是3%的硝酸，銦內(nèi)標(biāo)的濃度是100ng.mL-1。

（2）精度度和檢出限。在選定相關(guān)儀器的前提下，Nb、Ta在1-100ng.m L-1范圍中呈現(xiàn)出良好線性的關(guān)系，把樣品的空白12次測(cè)定值的三倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法的檢出限，對(duì)30ng.mL Nb、Ta標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行12次平行的測(cè)定。其中，Nb的檢出限是0.04ng.mL-1，精密度是3.65%，Ta的檢出限是0.005ng.mL-1，精密度是2.96%。

（3）對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的樣品進(jìn)行測(cè)定以及回收率的試驗(yàn)。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)定，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，其相對(duì)的誤差沒(méi)有超過(guò)允許限，加標(biāo)回收率為96.1%-101.8%。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，此次實(shí)驗(yàn)克服了高含量鈮、鉭在稀釋時(shí)出現(xiàn)的誤差現(xiàn)象，檢出限和測(cè)定范圍大幅度提高。根據(jù)鈮、鉭和銦的線性范圍，獲得的測(cè)定范圍是鈮0.04ug.g-1-10%，鉭0.005 ug.g-1-10%，理論上的測(cè)定上線可達(dá)100%。

注意事項(xiàng)：在測(cè)定完高含量的樣品后再測(cè)定較低含量的樣品時(shí)需要及時(shí)沖洗，測(cè)定完畢后，注意對(duì)儀器的沖洗，直至空白降至合適的范圍。

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[3]何紅蓼，李冰，韓麗榮，等.封閉壓力酸溶 -ICP-MS法分析地質(zhì)樣品中 47個(gè)元素的評(píng)價(jià)［J］.分析試驗(yàn) 室，2002，21（5）：8-12.HeHL，LiB，HanLR，etal.EvaluationofDetermining

[4]微波消解 -耐氫氟酸系統(tǒng)電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定 鈮鉭礦中的鈮和鉭 馬生鳳，溫宏利，李冰，王蕾，朱云 （國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心，北京100037）

ICP-MS法測(cè)定礦石樣品中的鈮、鉭

■李緒濤

P61[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-251-1