【引用本文】 成学海, 夏传波, 郑建业, 等. 封闭压力酸溶-电感耦合等离子体质谱法同时测定电气石中29种元素[J]. 岩矿测试, 2017, 36(3): 231-238. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201609220143
CHENG Xue-hai, XIA Chuan-bo, ZHENG Jian-ye, et al. Simultaneous Determination of 29 Trace Elements in Tourmaline by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry with Sealed Press Acid Decomposition[J]. Rock and Mineral Analysis, 2017, 36(3): 231-238. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201609220143

封闭压力酸溶-电感耦合等离子体质谱法同时测定电气石中29种元素

1. 

山东省地质科学研究院, 山东 济南 250013

2. 

山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室, 山东 济南 250013

收稿日期: 2016-09-22  修回日期: 2017-05-20  接受日期: 2017-05-28

基金项目: 国土资源公益性行业科研专项(201311096-03)

作者简介: 成学海, 高级工程师, 主要从事岩矿测试分析工作。E-mail:chengxuehai2009@sohu.com。

Simultaneous Determination of 29 Trace Elements in Tourmaline by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry with Sealed Press Acid Decomposition

1. 

Shandong Institute of Geological Sciences, Jinan 250013, China

2. 

Key Laboratory of Geological Processes for Mineralization of Metal Minerals and Resource Utilization in Shandong Province, Jinan 250013, China

Received Date: 2016-09-22
Revised Date: 2017-05-20
Accepted Date: 2017-05-28

摘要:电气石是一种含硼的铝硅酸盐矿物,是重要的非金属矿产资源和成岩成矿作用的灵敏示踪剂,因类质同象置换普遍使其组成成分多变,主量元素为Si、B、Al、Fe和Mg,微量元素有稀土元素、Cu、Pb、Zn、Sn、Ag和Sr等。电气石的化学性质非常稳定,不能被一般的酸或碱完全溶解,本文采用硝酸-氢氟酸封闭压力溶矿,50%王水封闭压力复溶进行样品前处理,建立了电感耦合等离子体质谱法测定电气石中稀有轻金属、重金属、放射性金属、稀土元素等29种元素的分析方法。方法检出限为0.003~0.4 μg/g,精密度(RSD,n=12)为0.9%~9.2%;国家标准物质的测定值与标准值基本相符,各元素的加标回收率为95%~105%。本方法解决了电气石样品难分解、复溶时易出现氢氧化铝微细残渣的问题,样品试液中B、Al、Fe等主要共存离子的干扰小,各待测元素测定结果准确、可靠。

关键词: 电气石, 轻金属元素, 稀土元素, 封闭压力酸溶, 电感耦合等离子体质谱法

Simultaneous Determination of 29 Trace Elements in Tourmaline by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry with Sealed Press Acid Decomposition

KEY WORDS: tourmaline, light metal elements, rare earth elements, pressurized acid decomposition, Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry

Highlights

· Twenty-nine trace elements including precious light metals, heavy metals, radioactive metals and rare earth elements in tourmaline were determined by ICP-MS.

· A pressurized acid digestion by HNO3-HF and redissolved by 50% aqua regia in high pressure were used for the sample pretreatment.

· The method was suitable for the determination of dravite, schorl and elbaite.

本文参考文献

[1]

卢宗柳, 许仲威. 我国电气石矿产资源开发前景分析[J]. 矿产与地质, 2008, 22(6): 562-565.

Lu Z L, Xu Z W. Analysis of the perspective about developing tourmaline resources in China[J]. Mineral Resources and Geology, 2008, 22(6): 562-565.

[2]

蒋少涌, 于际民, 倪培, 等. 电气石——成岩成矿作用的灵敏示踪剂[J]. 地质论评, 2000, 46(6): 594-604.

Jiang S Y, Yu J M, Ni P, et al. Tourmaline-A sensitive tracer for petrogenesis and minerogenesis[J]. Geological Review, 2000, 46(6): 594-604.

[3]

黄雪飞, 张宝林, 李晓利, 等. 电气石研究进展及其找矿意义[J]. 黄金科学技术, 2012, 20(3): 56-65.

Huang X F, Zhang B L, Li X L, et al. Research progress of tourmaline and its prospecting significance[J]. Gold Science & Technology, 2012, 20(3): 56-65.

[4]

唐碧玉. 电气石矿物的全分析[J]. 冶金分析, 1989, 9(1): 62-63.

Tang B Y. Total analysis of tourmaline minerals[J]. Metallurgical Analysis, 1989, 9(1): 62-63.

[5]

岩石矿物分析编委会. 岩石矿物分析(第四版第三分册)[M] . 北京: 地质出版社, 2011: 848-852.

The Editorial Committee of Rock and Mineral Analysis. Rock and Mineral Analysis (Fourth Edition:Volume Ⅲ)[M] . Beijing: Geological Publishing House, 2011: 848-852.
[6]

de Oliveira E F, Lacerda M A S, Amaral A M, et al.Chemical Composition of Tourmaline by Instrumental Neutron Activation Analysis[C]//Proceedings of International Nuclear Atlantic Conference-INAC 2005.Brazil, 2005.

[7]

Aigbe S O, Ewa I O B, Ogunleye P O, et al. Elemental characterization of some Nigerian gemstones:Tourmaline, fluorite and topaz by instrumental neutron activation analysis[J].Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2013, 295(1): 801-805. doi: 10.1007/s10967-012-1954-0

[8]

靳兰兰, 王秀季, 李会来, 等. 电感耦合等离子体质谱技术进展及其在冶金分析中的应用[J]. 冶金分析, 2016, 36(7): 1-14.

Jin L L, Wang X J, Li H L, et al. Progress in inductively coupled plasma mass spectrometry technology and its appilication in metallurgical analysis[J]. Metallurgical Analysis, 2016, 36(7): 1-14.

[9]

杨小莉, 杨小丽, 李小丹, 等. 敞开酸溶-电感耦合等离子体质谱法同时测定钨矿石和锡矿石中14种微量元素[J]. 岩矿测试, 2013, 33(3): 321-326.

Yang X L, Yang X L, Li X D, et al. Simultaneous determination of 14 trace elements in and tin ore with open acid digestion by inductively coupled plasma-mass spectrometry[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 33(3): 321-326.

[10]

Navarro M S, Andrade S, Ulbrich H, et al. The direct determination of rare earth elements in basaltic and related rocks using ICP-MS:Testing the efficiency of microwave oven sample decomposition procedures[J].Geostandards and Geoanalytical Research, 2008, 32(2): 167-180. doi: 10.1111/j.1751-908X.2008.00840.x

[11]

宣肇菲, 徐少才, 房贤文, 等. 四种酸体系对微波酸溶-电感耦合等离子体质谱法测定固体废物中16种金属元素含量的影响[J]. 岩矿测试, 2015, 34(6): 617-622.

Xuan Z F, Xu S C, Fang X W, et al. Influence of four kinds of acid systems on determination of 16 metal elements in solid wastes by ICP-MS with microwave acid digestion[J]. Rock and Mineral Analysis, 2015, 34(6): 617-622.

[12]

Zhang W, Hu Z, Liu Y, et al. Reassessment of HF/HNO3 decomposition capability in the high-pressure digestion of felsic rocks for multi-element determination by ICP-MS[J].Geostandards and Geoanalytical Research, 2012, 36(3): 271-289. doi: 10.1111/j.1751-908X.2012.0156.x

[13]

Okina O, Lyapunov S, Avdosyeva M, et al. An investi-gation of the reliability of HF acid mixtures in the bomb digestion of silicate rocks for the determination of trace elements by ICP-MS[J].Geostandards and Geoanalytical Research, 2016, 40(4): 583-597. doi: 10.1111/ggr.2016.40.issue-4

[14]

吴葆存, 于亚辉, 闫红岭, 等. 碱熔-电感耦合等离子体质谱法测定钨矿石和钼矿石中稀土元素[J]. 冶金分析, 2016, 36(7): 39-45.

Wu B C, Yu Y H, Yan H L, et al. Determination of rare earth elements in tungsten ore and molybdenum ore by inductively coupled plasma mass spectrometry with alkali fusion[J]. Metallurgical Analysis, 2016, 36(7): 39-45.

[15]

杨小丽, 李小丹, 邹棣华, 等. 溶样方法对电感耦合等离子体质谱法测定铝土矿中稀土元素的影响[J]. 冶金分析, 2016, 36(7): 56-62.

Yang X L, Li X D, Zou D H, et al. Influence of sample dissolution method on determination of rare earth elements in bauxite by inductively coupled plasma mass spectrometry[J]. Metallurgical Analysis, 2016, 36(7): 56-62.

[16]

Kantipuly C J, Longerich H P, Strong D F, et al. Application of inductively coupled argon plasma mass spectrometry (ICP-MS) for the determination of uranium and thorium in tourmalines[J].Chemical Geology, 1988, 69(1-2): 171-176. doi: 10.1016/0009-2541(88)90167-2

[17]

郑大中, 李小英, 郑若锋, 等. 过氧化钠超强熔矿能力的新认识[J]. 四川地质学报, 2010, 30(4): 488-492.

Zheng D Z, Li X Y, Zheng R F, et al. New acquaintances of superstrong melting ore capacity of Na2O2[J]. Acta Geologica Sichuan, 2010, 30(4): 488-492.

相似文献(共19条)

[1]

吴磊, 曾江萍, 刘义博, 吴良英, 张莉娟, 郝爽, 王家松. 硼酸溶液敞口酸溶-电感耦合等离子体质谱法测定萤石中稀土元素. 岩矿测试, 2014, 33(1): 20-24.

[2]

张静梅, 张培新, 高孝礼, 黄光明, 窦银萍. 电感耦合等离子体质谱法同时测定地下水中硼溴碘. 岩矿测试, 2008, 27(1): 25-28.

[3]

尹周澜, 王薇惟, 覃祚明, 黄旭. 电感耦合等离子体质谱法测定高纯铟中铁. 岩矿测试, 2008, 27(3): 193-196.

[4]

李刚, 曹小燕. 电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中锗和镉的干扰及校正. 岩矿测试, 2008, 27(3): 197-200.

[5]

夏传波, 成学海, 张会堂, 赵伟, 王卿. 熔融制样-X射线荧光光谱法测定电气石中12种主次量元素. 岩矿测试, 2018, 37(1): 36-42. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201610260197

[6]

熊采华, 储溱, 赵志飞, 熊玉祥, 柳建一. 硝酸-氢氟酸酸溶电感耦合等离子体质谱法测定黑钨矿单矿物中稀土元素. 岩矿测试, 2012, 31(4): 602-606.

[7]

郭振华, 何汉江, 田凤英. 混合酸分解-电感耦合等离子体质谱法测定磷矿石中15种稀土元素. 岩矿测试, 2014, 33(1): 25-28.

[8]

李志伟, 邰自安, 任文岩, 高志军, 李艳华. 微波消解电感耦合等离子体质谱法测定黑色页岩中稀有稀土元素. 岩矿测试, 2010, 29(3): 259-262.

[9]

陈贺海, 荣德福, 付冉冉, 余清, 廖海平, 任春生, 鲍惠君. 微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定铁矿石中15个稀土元素. 岩矿测试, 2013, 32(5): 702-708.

[10]

黎卫亮, 程秀花, 李忠煜, 王鹏. 碱熔共沉淀-电感耦合等离子体质谱法测定橄榄岩中的稀土元素. 岩矿测试, 2017, 36(5): 468-473. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201607130099

[11]

贾双琳, 赵平, 杨刚, 孙霞, 何海. 混合酸敞开或高压密闭溶样-ICPMS测定地质样品中稀土元素. 岩矿测试, 2014, 33(2): 186-191.

[12]

陈永欣, 黎香荣, 韦新红, 吕泽娥, 谢毓群, 蔡维专. 微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤和沉积物中痕量稀土元素. 岩矿测试, 2011, 30(5): 560-565.

[13]

高晶晶, 刘季花, 张辉, 白亚之, 崔菁菁, 何连花. 高压密闭消解-电感耦合等离子体质谱法测定海洋沉积物中稀土元素. 岩矿测试, 2012, 31(3): 425-429.

[14]

王蕾, 张保科, 马生凤, 赵怀颖, 郭琳. 封闭压力酸溶-电感耦合等离子体光谱法测定钨矿石中的钨. 岩矿测试, 2014, 33(5): 661-664.

[15]

应立娟, 林彬, 王立强, 李超, 王阔. 应用电感耦合等离子体质谱法研究西藏甲玛超大型铜多金属矿床辉钼矿稀土元素和微量元素地球化学特征. 岩矿测试, 2015, 34(3): 366-374. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.03.018

[16]

张保科, 温宏利, 王蕾, 马生凤, 巩爱华. 封闭压力酸溶-盐酸提取-电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中的多元素. 岩矿测试, 2011, 30(6): 737-744.

[17]

杨秀清, 李厚民, 李立兴, 刘明军, 陈靖, 白云. 辽宁弓长岭铁矿床磁铁矿稀土元素特征及其地质意义. 岩矿测试, 2012, 31(6): 1058-1066.

[18]

王君玉, 吴葆存, 李志伟, 韩敏, 钟莅湘. 敞口酸溶-电感耦合等离子体质谱法同时测定地质样品中45个元素. 岩矿测试, 2011, 30(4): 440-445.

[19]

赵平, 李爱民, 刘建中, 夏勇, 严春杰, 王泽鹏, 杨刚, 陈菊. 应用ICP-MS研究黔西南地区构造蚀变体稀土元素地球化学特征. 岩矿测试, 2017, 36(1): 89-96. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2017.01.013

计量
  • PDF下载量(27)
  • 文章访问量(573)
  • HTML全文浏览量(228)
  • 被引次数(0)
目录

Figures And Tables

封闭压力酸溶-电感耦合等离子体质谱法同时测定电气石中29种元素

成学海, 夏传波, 郑建业, 张文娟, 刘晶