若干矿物微量元素的中子活化分析

准确测定各种矿物中的微量元素含量,对岩石成因、矿床成因、成矿规律等的研究都具有重要的意义。测定矿物中微量元素含量的方法很多,如化学分析、光谱分析、X射线萤光分析、中子活化分析等。其中中子活化分析具有样品用量少、灵敏度高、快速,基本不破坏样品和能同时测定多种元素等优点,因此在矿物的微量元素分析中得到了较广泛地应用。 本文以美国地质调查所标准岩石粉末样品G-1作为直接多元素标准,采用热中子仪器活化分析,用相对比较法,对某铀矿床中的浅绿色萤石、浅紫色萤石、紫黑色萤石、白色方解石、粉红色方解石和花岗岩中的石英、黑云母、长石等矿物中的微量元素进行了测定。     

熔融制样-波长色散和能量色散X射线荧光光谱仪应用于硅酸盐类矿物及疑难样品分析

目前硅酸盐类样品中主量元素一般采用熔融制样X射线荧光光谱法（XRF）测定,不仅单元素测定结果不能超差,而且百分数加和也要满足要求。但对于矿化样品,由于微量元素较高,往往造成不能满足加和质量要求。充分利用波长色散（WD）和能量色散（ED）复合式X射线荧光光谱仪同时波谱、能谱测定的优势,可使分析人员快速掌握样品组成信息,对评估矿化样品数据质量具有重要意义。本文利用波长-能量色散X射线荧光光谱仪,可在测定主量元素的同时加入更多的微量元素进行测定,而分析时间不延长。主量元素采用波长色散定量,次量元素主要采用能量色散测定,在保证主量元素准确度的情况下,合理设置测量条件,延长能谱测量时间,实现在波长色散12min左右测定主量元素的同时,能够提供14个微量元素如Rb、Sr、Y、Zr、Ba、Cu、Zn的测定结果和10个线性范围较窄或含量较低元素如Co、Ge、Pr、Ta的参考结果,24个微量元素最大检出限为16.76μg/g。通过准确度考核,主量元素测定结果与认定值基本一致,高含量微量元素测定结果亦满足定量分析要求。该方法可使分析人员快速掌握样品组成信息,为提供更加准确、可靠的数据奠定基础,有效地解决矿化疑难样品主量元素测定问题。     

不同类型煤矸石中微量元素含量的探讨

通过采集山东省兖济滕煤炭基地不同类别煤矸石（砂质矸、泥质矸、新鲜矸、风化矸、自燃矸）样品,对其矿物组成及微量元素含量进行分析测试。结果显示：矸石样品矿物组成主体均为高岭石、石英、伊利石／蒙脱石混层、蒙脱石、长石、方解石、白云石及黄铁矿等矿物,所测样品中未发现绿泥石。各种类型煤矸石样品中微量元素含量差别较大,砂、泥质含量不同的矸石样品中微量元素含量不同。砂质矸中微量元素含量低,泥质矸含量相对高。自燃矸大部分微量元素含量高于新鲜矸和未自燃风化矸,Co、Ni、Cu、Mo、Cd元素在自燃矸、风化矸中均显示富集的性质,但自燃矸比风化矸对元素的富集作用更为明显,因此泥质矸、风化矸、自燃矸可以释放出更多的有害微量元素,综合利用中应予以注意。     

淮北矿区芦岭煤矿微量元素地球化学特征

为研究淮北矿区芦岭煤矿微量元素地球化学特征,系统采集了芦岭煤矿主采煤层8、9、10煤层各5个原煤样品,采用ICP-MS和ICP-AES测定样品中39种微量元素的含量,分析了不同煤层的元素分布特征,并与华北和中国煤以及地壳中元素含量进行了对比。结果表明:芦岭煤矿山西组煤层煤中微量元素含量要高于下石盒子组煤层;与华北和中国煤中微量元素含量进行比较,芦岭煤矿主采煤层煤中主量元素Fe和微量元素U明显亏损,而微量元素Ga、Li和Pb显著富集;与地壳中元素含量相比,芦岭煤矿煤中亏损型元素较多。     

硅酸盐岩石化学组成的ICPAES和ICPMS准确测定:酸溶与碱熔分解样品方法的对比

报道了采用酸溶和碱熔分解硅酸盐岩石样品，用ICP-AES和ICP-MS联合测定岩石的主元素和微量元素的分析方法，酸溶方法检出限低，能准确分析除SiO2以外的其他主元素和40余种微量元素；碱熔方法一次分解样品可以直接测定所有的主元素和30多种微量元素，但方法检出限增高，不能准确分析一些检出限高而含量低的元素，因此，根据不同的岩石类型，所需分析的元素种类以及研究目的，采用适当的样品分解方法，用ICP-AES和ICP-MS分析可以获得准确的主元素和微量元素数据。     

利用ICP-AES快速检测碳酸盐金属元素的方法研究

本实验采用湿法消解碳酸盐岩矿石样品,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES),采用内标法和基体匹配法相结合测定了碳酸盐岩标准物质(GBW10035a)中高达54%的氧化钙主量元素含量及其它常微量元素的含量;对实际样品中微量元素进行样品加标回收率实验,对主量和常量元素采用稀释法验证。实验结果表明,样品加标回收率在94%~108%之间,稀释比率在99.4%~100.2%,标准物质测定值与标准值吻合,6次平行样测定的稳定性4%;该方法一次溶样,径向测定主量和常量元素,轴向测定微量元素含量,操作简单,快速,该方法适用于盐湖碳酸盐样品,以及其他含有碳酸盐的各类样品的分析测试。     

基于激光熔融制样分析玄武质无球粒陨石的主、微量元素

无球粒陨石的主、微量元素组成对于类地行星壳-幔分异和岩浆研究演化具有重要意义。但由于样品稀缺，使用传统方法分析无球粒陨石的全岩主、微量元素组成有较大局限。本文在样品粉末压片的基础上，采用激光熔融制取玻璃，并结合电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)对标样和Eucrite样品进行原位分析。结果表明，主量元素中除少数元素(Na、K和P等)外，绝大多数元素的分析准确度都优于5%;微量元素除少数元素外(Ni、Ga、Tb、Tl和U等),绝大多数元素的分析准确度都在5%～10%范围。本方法为低损耗(～30 mg)、快速准确获取具有较高Mg、Fe含量的玄武质无球粒陨石样品全岩的主、微量元素组成提供了一种新的途径。     

无内标-多外标校正激光剥蚀等离子体质谱法测定磁铁矿微量元素组成

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)常用于磁铁矿原位微量元素分析,按照校正策略不同,主要分为内标法和无内标法。内标法需要用电子探针(EMPA)预先测定磁铁矿中内标元素Fe的含量,过程较繁琐,且待测元素含量会受到内标元素含量测定的影响。本文采用铁含量较高的玄武质玻璃BCR-2G、BIR-1G、BHVO-2G和GSE-1G作为外标,避免了内标元素含量的测定,建立了无内标-多外标校正LA-ICP-MS测定磁铁矿微量元素组成的分析方法。利用该方法测定了科马提岩玻璃GOR-128g和自然岩浆磁铁矿BC 28的微量元素组成以评估方法的可靠性。结果表明,科马提岩玻璃的测定结果与推荐值及前人内标法的测定值一致,多数元素的相对标准偏差RSD5%;自然岩浆磁铁矿的测定结果与推荐值相比,多数元素的RSD7%,低于前人内标法的RSD(15%)。由此说明无内标-多外标法可以实现富铁硅酸岩或磁铁矿微量元素含量的准确校正,克服了基体效应的影响。因此,无内标-多外标法是一种原位测定磁铁矿微量元素含量的快速、准确方法,具有一定的应用潜力。     

从微量元素丰度研究铁质、硅质及玻璃质小球

由于宇宙尘的研究能为太阳系和银河系的起源和演化提供有意义的信息,近年来受到宇宙化学家和天文地质学家越来越多的重视,成了科学界一个很活跃的领域。在铁质、硅质和玻璃质小球中难熔亲铁元素Ir、Os等及亲铁元素Ni、Co、(Cr)及微量元素Sc的测定,在硅质和玻璃质小球中稀士元素的测定对于球粒来源的判别是非常重要的依据。然而由于宇宙尘样品很少,一般的化学分析方法很难给出可靠的数据,本工作是采用灵敏度高,取样量少,且具多元素分析能力的中子活化分析测定了上逑各种小球中难熔亲铁元素和其它微量元素的含量。实验结果表明宇宙尘中难熔亲铁元素、亲铁元素的含量高于地壳样品。从硅质和玻璃质两种球粒以及几种地壳样品与碳质球粒陨石型稀士和Sc的归一化模式图可以看出:地壳样品由于经历了化学分馏,稀士模式成斜线型,而硅质和玻璃质宇宙尘的归一化稀士模式成较平坦的未分馏型。事实表明中子活化分析是研究宇宙尘的较可取的方法。     

P507萃淋树脂分离-电感耦合等离子体质谱法快速测定化探样品中的银

应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定化探样品中低含量的Ag时,常受到Zr、Nb氧化物离子91Zr16O和93Nb16O的严重干扰,使得低含量Ag结果误差较大.本文报道了一个简易的测定化探样品中Ag的新方法,将用于ICP-MS测定常规微量元素的溶液通过P507萃淋树脂交换柱,Zr、Nb等干扰元素被P507树脂强烈吸附,而Ag和内标元素Rh通过交换柱,实现了化探样品中待测元素Ag和内标元素Rh与干扰元素Zr、Nb的有效分离,Ag和Rh的回收率达到95％以上,检出限为0.05 μg/g,标准样品的测定结果准确可靠.该方法在测定常规微量元素的基础上,不需要另外称样及处理样品,相对于其他方法,流程简单、快速,适合化探样品Ag的测定,且树脂经氢氟酸处理后可重复使用,降低了实验成本.     

西藏蒙亚啊铅锌矿床矽卡岩元素地球化学特征

西藏蒙亚啊铅锌矿床位于隆格尔—念青唐古拉断隆带东段,是冈底斯北带内的一个典型的矽卡岩矿床。对矿区内出露的矽卡岩、粉砂岩、斑岩岩体作全岩及微量元素分析表明:常量元素方面,样品中花岗斑岩呈高Si、中-高Al、低Ti的特征。所测矽卡岩样品中Ca含量远大于Mg、Mn以及K+Na的含量,该区矽卡岩主要由钙铁榴石组成;微量元素方面,矽卡岩样品的微量元素含量普遍低于岩体及粉砂岩样品且金属元素含量差异较大;稀土元素方面,所测样品均具有轻稀土富集,Ce负异常的特征,说明部分元素富集存在一定的成因联系。     

淮南张集矿区煤中微量元素的含量分布特征分析

在采用ICP-AES对张集7个煤层144个样品微量元素含量测试分析的基础上,探讨了元素在不同煤层中的变化规律及其在煤层对比中的应用。结果表明:张集矿区煤中元素B、Se和As含量偏高;不同煤层中微量元素含量变化较大,但具有一定的规律性,其中在9煤层中元素Ba和Cr含量最低,Mn、Zn、As和Se含量相对较高,可以利用这些元素分布特征来区别和划分相邻煤层。     

植物样品中无机元素分析的样品前处理方法和测定技术

植物样品中无机元素的分析测定在环境地球化学和生物地球化学的研究中起着重要作用。植物样品中元素含量一般较低,须选用科学合理的前处理技术和灵敏度高、精密度好、检出限低的测定方法。本文针对植物样品前处理方法和无机元素分析测定技术的研究进展、优势与不足进行评述。前处理方法主要根据样品和待测元素的性质进行选择:干法灰化所用试剂少、空白值低,但组织致密型的样品不易灰化完全、高温下易造成元素挥发损失;湿法消解样品消解较为完全,但试剂消耗大、空白值高、操作繁琐;微波消解可以防止部分易挥发元素损失,用酸量少、消解速度快,但称样量相对较小,不适于需要大称样量的样品分析。几乎所有针对元素分析的仪器分析技术都可以用于植物样品分析,主要根据仪器适用的元素、必要的干扰校正以及基体改进等方面进行选择:电感耦合等离子体质谱法可同时测定植物样品中40种以上的元素,高分辨质谱的检出限可达fg/mL;电感耦合等离子体发射光谱法适用于某些植物样品中含量较高的P、K、Na等元素的测定;原子吸收光谱法可分析元素达70余种,是普及程度最高的仪器分析技术之一;原子荧光光谱法与氢化物发生技术的联用,在元素含量较低的植物样品分析中技术优势更加明显;新兴的激光诱导击穿光谱技术已被应用于植物样品分析,无需复杂的样品前处理,操作简单快速,可实现原位、在线、实时、多元素同时检测;其他选择性强、灵敏度高的分析技术,满足了一些特定元素不能用常规分析技术测定的需求。当前主流分析技术的样品前处理方法都存在着缺陷,固体进样技术将成为植物样品分析领域的发展方向之一。     

X射线荧光光谱法测定高锶高钡的硅酸盐样品中主量元素

用百分总和检查硅酸盐岩石全分析数据的质量是分析工作者的传统做法,但对于微量元素含量较高的样品,采用X射线荧光光谱法(XRF)进行测定,如果不考虑微量元素的含量及其对主量元素基体效应的影响,往往会使主量元素含量更加偏离真实值。本文针对Sr、Ba含量较高的硅酸盐样品,通过人工配制标准样品,扩大了Sr、Ba校准曲线的定量范围,主量元素校准中加入Sr、Ba的基体校正系数,达到了主量元素定量更加准确可靠的实际效果。采用此方法分析国家标准物质,各主量元素的精密度(RSD)均小于2%;分析不参加回归的标准物质和人工配制的标准样品,主量元素的测量值与标准值(或参考值)基本一致。该方法可以满足硅酸盐的测定要求,主量元素各项结果的加和能够达到《地质矿产实验室测试质量管理规范》的一级标准(99.3%～100.7%)。     

黔东南那哥铜多金属矿床微量元素地球化学

采集了那哥铜多金属矿床主断层（宰便一加榜断层）、次级矿化断层及含矿次断层上下盘样品和辉绿岩样品,利用电感耦合等离子体质谱（ICP．MS）等进行了微量元素含量分析。结果表明,地层中成矿元素cu、Pb含量低,而构造破碎带内和那哥辉绿岩体中成矿元素cu、Pb等含量高;地层、构造及岩体样品中成矿元素As、zn等含量基本相同。地层、构造及岩体微量元素对比结果显示,那哥铜多金属矿床成矿元素主要来自岩浆活动,但不排除青白口系浅变质沉积岩的贡献。     

“基于在线溶液校正的固体样品原位微区微量元素测定方法”获国家发明专利

正自然资源部中国地质调查局西安地质调查中心汪双双等获建立的"基于在线溶液校正的固体样品原位微区微量元素测定方法"获国家发明专利,通过合适浓度梯度标准溶液的引入,在没有基体匹配固体外标的条件下,有效校正LA-Q-ICP-MS原位分析过程中的元素分馏与质量歧视效应以及仪器漂移等,精确测定固体样品中微量元素含量。     

离子交换快速分离—ICP—AES测定岩石和水系沉积物中痕量钽和铌

铌钽矿物样品经氢氟酸—硫酸分解,可以用ICP-AES直接测定试液中的铌、钽及其它元素。痕量铌可用ICP-AES直接测定,但在某些岩石和水系沉积物中钽的含量往往甚微,(1ppm左右),ICP的灵敏度不够,某些基体元素干扰又较大,因此直接测定痕量钽有困难。 秦光荣等人曾提出过在稀盐酸-酒石酸溶液中,用阳离子交换树脂柱使铌钽与其它元素分离,但流出液体积较大。本文研究了一种快速离子交换分离的新方法。样品经碱溶、浸取、过滤,沉淀及滤     

石英黄铁矿中群体包裹体微量元素研究--以胶东焦家式金矿床为例

采用ICP-MS测定了胶东焦家、马塘、东季和红布金矿床黄铁矿、石英及其群体包裹体的微量元素组成。结果表明,黄铁矿包裹体与石英包裹体均富集Cu、Pb和Zn等成矿元素,反映了成矿流体的特征;不同成矿阶段成矿流体特征有差异,石英黄铁矿化阶段、黄铁绢英岩化阶段、石英多金属矿化阶段石英及其包裹体微量元素含量均高于成矿较差的钾长石化阶段的石英及其包裹体;与陆壳微量元素丰度相比,黄铁矿及石英中Cu、Pb、Zn、Ag和Au等成矿元素富集;与地热卤水及斑岩铜矿卤水微量元素含量相比,黄铁矿及石英包裹体中以Cu为代表的成矿元素均较其它元素相对富集,反映了成矿流体中富集成矿元素的特征。上述结果表明,可以采用ICP-MS测定黄铁矿及石英包裹体微量元素来研究成矿流体的特征。     

电感耦合等离子体串联质谱法分析凹凸棒黏土中的微量元素

凹凸棒黏土是具有层链状结构的含水富镁铝硅酸盐矿物,矿床成因不同导致凹凸棒黏土中微量元素的组成存在差异,其中Be、Cr、Ni、As、Cd、Sb、Hg、Pb会对健康和环境产生不利影响,而V、Mn、Co、Cu、Zn、Mo、Sn、Ba作为凹凸棒黏土的重要微量元素影响其性能和应用范围,因此,对凹凸棒黏土中微量元素进行精准分析可为凹凸棒黏土的高效增值深加工提供理论依据。采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定岩矿中微量元素具有检出限低和灵敏度高的特点,但因存在复杂质谱干扰,即使采用碰撞反应池(CRC)技术也很难完全消除。本文应用电感耦合等离子体串联质谱法(ICP-MS/MS)来消除质谱干扰,建立了准确测定凹凸棒黏土中微量元素Be、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Hg、Pb含量的分析方法。实验中采用由硝酸、盐酸、氢氟酸组成的混合酸对凹凸棒黏土样品进行微波消解,不仅加快了样品的消解速度,而且保持了消解溶液中分析元素的稳定。针对分析过程中所面临的质谱干扰,在MS/MS模式下,通过向CRC内加入O 2和NH3/He为反应气,利用质量转移反应生成相应的氧化物离子和团簇离子消除干扰,选择质量数相近且质谱行为相似的内标元素校正基体效应,稳定了分析信号。应用本方法对国家标准参考物质玄武岩(GBW07105)中16种微量元素进行测定,分析元素的相对误差在-9.60%~8.21%之间,相对标准偏差(RSD)≤6.0%。在选定的分析条件下,各元素的检出限为0.13~51.6ng/L。本方法有效减少了质谱干扰,提高了某些特定同位素在复杂介质中的准确性和灵敏度,适合凹凸棒黏土中16种微量元素的快速测定。     

《攻坚行动方案》实施后北京市PM2.5中微量元素组成特征

文中利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)对《攻坚行动方案》实施后北京市环境大气PM2.5中微量元素组成特征进行研究。结果表明,《攻坚行动方案》实施后,北京市PM2.5中微量元素以Zn、Mn、Ba、Pb、Cr、Cu、Ti等7种元素为主,其中元素Zn含量最高。元素Zn、Cd、Tl、Cs、Rb的水溶性组分在总微量元素中占比超过80%,说明这些元素大部分以易溶于水的状态存在于PM2.5中。有趣的是,在PM2.5样品中微量元素的含量(10-6)随着PM2.5污染水平的升高而下降,而质量浓度(ng·m-3)随PM2.5污染水平的升高而升高。这说明单位质量PM2.5中微量元素的含量只与颗粒物的组成成分有关,与颗粒物浓度无关。采样期间PM2.5中的微量元素主要来源于土壤扬尘(48.27%)、燃烧源和工业排放(16.16%)、刹车和轮胎磨损(10.03%),其次是汽车尾气(5.84%)、建筑扬尘(4.88%)以及其他源(3.68%)。与攻坚行动前相比,PM2.5中微量元素的质量浓度有明显的降低,高污染等级的PM2.5样品中微量元素质量浓度的降幅最为明显,比攻坚行动前下降了80.3%。