ICS73.080 D53 中华人民共和国国家标准 GB/T14506.29—2010 硅 酸盐岩石化学分析方法 第29部分:稀土等22个元素量测定 Methodsforchemicalanalysisofsilicaterocks— Part29:Determinationof22elementsincludingrareearthelements 2010-11-10发布 2011-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T14506《硅酸盐岩石化学分析方法》由以下30部分组成: ———第1部分:吸附水量测定; ———第2部分:化合水量测定; ———第3部分:二氧化硅量测定; ———第4部分:三氧化二铝量测定; ———第5部分:总铁量测定; ———第6部分:氧化钙量测定; ———第7部分:氧化镁量测定; ———第8部分:二氧化钛量测定; ———第9部分:五氧化二磷量测定; ———第10部分:氧化锰量测定; ———第11部分:氧化钾和氧化钠量测定; ———第12部分:氟量测定; ———第13部分:硫量测定; ———第14部分:氧化亚铁量测定; ———第15部分:锂量测定; ———第16部分:铷量测定; ———第17部分:锶量测定; ———第18部分:铜量测定; ———第19部分:铅量测定; ———第20部分:锌量测定; ———第21部分:镍和钴量测定; ———第22部分:钒量测定; ———第23部分:铬量测定; ———第24部分:镉量测定; ———第25部分:钼和钨量测定; ———第26部分:钴量测定; ———第27部分:镍量测定; ———第28部分:16个主次成分量测定; ———第29部分:稀土等22个元素量测定; ———第30部分:44个元素量测定。 本部分为GB/T14506的第29部分。 本部分的附录A为规范性附录,附录B、附录C为资料性附录。 本部分由中华人民共和国国土资源部提出。 本部分由全国国土资源标准化技术委员会归口。 本部分起草单位:国家地质实验测试中心。 本部分主要起草人:李冰、杨红霞、刘崴。 ⅠGB/T14506.29—2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第29部分:稀土等22个元素量测定 警示———使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 GB/T14506的本部分规定了硅酸盐岩石中稀土等22个元素量的过氧化钠熔样-电感耦合等离子 体质谱(ICP-MS)测定方法。 本部分适用于硅酸盐岩石中锰、钴、钇、锆、铌、钡、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、 铪和钽等22个元素量的测定,也适用于土壤、沉积物样品中上述元素量的测定。 测定范围:见附录A。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T14506的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文 件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本 部分。 GB/T14506.1 硅酸盐岩石化学分析方法 第1部分:吸附水量测定 3 原理 采用过氧化钠熔融法分解样品,被测元素在碱性介质中随基体元素一起沉淀,通过过滤分离掉大量 熔剂,再将沉淀用酸溶解,用ICP-MS直接测定。 4 试剂和溶液 4.1 水,蒸馏水经离子交换纯化系统纯化。 4.2 过氧化钠,分析纯或优级纯。 4.3 氢氧化钠,优级纯或高纯。用水(4.1)制备成20mg/mLNaOH溶液,备用。 4.4 硝酸(ρ1.42g/mL),优级纯或高纯,经亚沸蒸馏纯化后使用。 4.5 硝酸(1+1)。 4.6 氢氟酸(ρ1.16g/mL),优级纯或高纯,经亚沸蒸馏纯化后使用。警示———氢氟酸有毒,并有腐蚀 性,操作时戴手套,防止皮肤接触。 4.7 单元素标准储备液:具体配制参见附录B。 4.8 多元素混合标准储备溶液 直接分取单元素标准储备溶液(4.7)配制以下多元素混合标准储备溶液,也可用市售多元素混合标 准储备溶液进行稀释得到(见表1)。 注:制备多元素储备标准溶液时注意元素间的相容性和稳定性。元素的原始标准储备溶液进行检查以避免杂质影 响标准的准确度。新配好的标准溶液转移至经过酸洗的、未用过的聚丙烯瓶中保存,并定期检查其稳定性。 1GB/T14506.29—2010 表1 多元素混合标准储备溶液 混合标准储备 溶液编号元 素元素浓度/ (μg/mL)溶液介质 混标1La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb, Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Y20 3mol/L硝酸 混标2 Mn,Co,Ba 20 3mol/L硝酸 混标3 Nb,Ta,Zr,Hf 206mol/L硝酸,50g/L酒石酸, 几滴氢氟酸 4.9 校准标准溶液制备 用多元素混合标准储备溶液(4.8)分别稀释制备校准标准溶液:取100μL多元素混合标准储备溶 液(4.8)至100mL容量瓶中,加入5mL硝酸(4.4),用水(4.1)稀释至刻度,摇匀。校准标准溶液3现 用现配且补加0.1mL氢氟酸(4.6)。 4.10 内标溶液 直接分取铑和铼单元素标准储备溶液(4.7)配制内标元素混合溶液,铑和铼含量各为10ng/mL。 4.11 空白溶液 a) 校准空白溶液:硝酸溶液(5+95); b) 清洗空白溶液:硝酸溶液(2+98)。 4.12 单元素干扰溶液 分别配制钡、铈、镨、钕、锆、锡(浓度各为1μg/mL)单元素干扰溶液,用以求干扰系数k。 5 仪器和设备 5.1 电感耦合等离子体质谱仪: a) 仪器能对5u~250u质量范围内进行扫描,最小分辨率为在5%峰高处1u峰宽,以四极杆电 感耦合等离子体质谱仪为例的工作参数见附录C; b) 氩气:高纯级(氩质量分数≥99.99%)。 5.2 热解石墨坩锅:容积为30mL。 5.3 瓷坩埚:容积为50mL。 5.4 马弗炉:最高温度1100℃。 5.5 温控式电热板:最高温度为250℃。 5.6 分析天平:二级,感量0.01mg。 5.7 排气式移液器:规格分别为10μL~100μL、100μL~1000μL、1mL~5mL。 5.8 滤纸:定量慢速致密滤纸,ϕ11.0cm。 6 试样 6.1 试样粒径应小于74μm。 6.2 试样应在105℃预干燥2h~4h,置于干燥器中,冷却至室温。 6.3 对易吸水的岩石,应取空气干燥试样,在称样的同时,按GB/T14506.1进行吸附水量的测定。最 终以干态计算结果。 7 分析步骤 7.1 空白试验 随同试料进行双份空白试验,所用试剂取自同一瓶,加入同等的量。 2GB/T14506.29—2010 7.2 验证试验 随同试料分析同矿种、含量相近的标准物质。 7.3 试料分解 7.3.1 准确称取100mg(精确至0.01mg)试料于热解石墨坩埚(5.2)中。加1g过氧化钠(4.2),混 匀。再加0.5g过氧化钠(4.2)覆盖。 7.3.2 将热解石墨坩埚(5.2)放在瓷坩埚(5.3)中,盖盖,放入已升温至700℃的马弗炉(5.4)中加热至 样品呈熔融状,取出。 7.3.3 石墨坩埚冷却后,将其放入装有大约80mL沸水(4.1)的烧杯中,在电热板上加热至熔融物完 全溶解。洗出石墨坩埚,玻璃烧杯盖上表面皿,放置过夜。 7.3.4 提取液用滤纸(5.8)过滤。用氢氧化钠溶液(4.3)冲洗烧杯和沉淀,弃去滤液。 7.3.5 用热硝酸(4.5)溶解沉淀,冷却后用硝酸(4.5)稀释至25mL。 7.3.6 取其中的1mL溶液用水(4.1)稀释至10mL,该溶液直接用于ICP-MS测定。 7.4 测定 7.4.1 按照仪器操作说明书规定条件启动仪器。选择分析同位素和内标元素,见附录A,编制样品分 析表。 7.4.2 调谐:仪器点燃后至少稳定30min,期间用含1ng/mL铍、钴、铟、铈、铀的调谐溶液进行仪器参 数最佳化调试。在测定过程中通过三通在线引入内标元素混合溶液(4.10)。 7.4.3 校准:以校准空白溶液[4.11a)]为零点,一个或多个浓度水平的校准标准(4.9)建立校准曲线。 校准数据采集至少3次,取其平均值。 7.4.4 每批样品测定时,同时测定实验室试剂空白溶液(7.1)。 7.4.5 每批测定同时分析单元素干扰溶液(4.12),以获得干扰系数k并进行干扰校正。 7.4.6 样品测定中间用清洗空白溶液[4.11b)]清洗系统。 8 结果计算 8.1 分析结果的计算 按式(1)计算固体样品中待测物的量。 w(B)=(ρ-ρ0)·V m…………………………(1) 式中: w(B)———样品中待测物B的量,单位为微克每克(μg/g); ρ———测定溶液中待测物浓度,单位为微克每毫升(μg/mL); ρ0———实验室试剂空白溶液中待测物浓度,单位为微克每毫升(μg/mL); V———测定溶液体积,单位为毫升(mL); m———被称取样品的质量,单位为克(g)。 8.2 干扰校正 干扰系数k由式(2)计算。 k=ρeq/ρin ……………………………(2) 式中: ρeq———干扰物标准溶液测得的相当分析物的等效浓度,单位为微克每毫升(μg/mL); ρin———干扰元素标准溶液的已知浓度,单位为微克每毫升(μg/mL)。 被分析物的真实浓度ρtr由式(3)求出。 ρtr=ρgr-kρin ……………………………(3) 3GB