GBT14506.29-2010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.pdf 12页

'ICS73．080D53a雪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：Determinationof22elementsincludingrareearthelements2010-11—10发布2011-02-01实施宰瞀鹳鬻瓣警雠瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅19 标准分享网www.bzfxw.com免费下载刖吾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。aB／T14506．29—2010 www.bzfxw.com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GB／T14506．29—2010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一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(以．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(p1．16g／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。 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T14506．29—2010表1多元素混合标准储备溶液混合标准储备元素浓度／溶液编号元素溶液介质(Pg／mL)La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，混标1203mol／L硝酸Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Y混标2Mn，Co，Ba203mol／L硝酸6mol／L硝酸，50g／L酒石酸，混标3Nb，Ta，Zr，Hf20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100“L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1／-g／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10IzL～100／IL、100“L～1000／zL、1mL～5mL。5．8滤纸：定量慢速致密滤纸，$11．0cm。6试样6．1试样粒径应小于74“m。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。2 www.bzfxw.comGB／T14506．29—20107．2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10{3mg(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，放人已升温至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，将其放人装有大约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30rain，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)建立校准血线。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[4．1lb)]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。。(B)一!g=吐：!m式中：”(B)——样品中待测物B的量，单位为微克每克(ug／g)；p一测定溶液中待测物浓度，单位为微克每毫升(btg／mL)；m——实验室试剂空白溶液中待测物浓度，单位为微克每毫升(pg／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^由式(2)计算。k—P。／m⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2)式中：户eq——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(／,g／mL)；“——干扰元素标准溶液的已知浓度，单位为微克每毫升(／*g／mL)。被分析物的真实浓度m由式(3)求出。阻一P，一印。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3)3 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载(；B／lr14506．29—2010式中：风——扣除干扰后的真实浓度，单位为微克每毫升(t-g／mL)；p。——被分析物存在干扰时测得的总浓度，单位为微克每毫升(t-g／mL)；^——干扰系数；pm——被测样品溶液中干扰物的实测浓度，单位为微克每毫升(t-g／mL)。9精密度选择7个不同类型、不同含量范围的地球化学样品，在5个地质实验室进行了方法精密度实验。表2是5家实验室对7个含量水平样品测定3次结果统计得到的重复性和再现性数据。表2精密度表单位为微克每克元素水平范围m重复性限r再现性限RMn109～l169r一9．2233+0．1449mR一03894mo9301Co2．4～40r一0．4068mo6。21R一03558m。8956Y3．3～48．8r一0．1476m1。102R一02173m。9175Zr21～369r一1．0167m。‘753R一06084m。8528Nb1．9～66．3r一0．4172m。1253R一10023m。6“1Ba31～846r一6．0325m。‘”9R一15．9625mo3027La4．8～68r一0．8584m。527R一1_1877m。‘637Ce8．7～142r一1．2306mo5135R一3．2441mo2874Pr1．2～13．8，一0．4836m。202R一04726mo‘。69Nd3．9～47r一0．8688m。3841R一1．2616+0．1155mSm0．8～8．8r一0．2057mn6。72R一0．,2130m。”8Eu0．17～2．7r一0．029I+0．080mR一0．1833m。685‘Gd0．67～7．7r=0．1909mo5574R一03046mo‘”5Tb0．11～1．3r一0．1561舻”27R一0．222lmo9693Dy0．54～8．1r一0．123Omo．⋯R一0128lml㈨Ho0．10～1．8，一0．119Omo7428R一01444m。’718Er0．34～5．8r一0．1278m“907R#0．1332m。9”3Tm0．053～1．1r一0．1098mo5896R篇01772mo8077Yb0．3～7．7r一0．1327mo9103R一01408m11026Lu0．046～1．1r一0．1277mo777R一01552mo8”7Hf0．534～14．8r=0．Z943m。珊7R一0447lmo．⋯TaO．12～10．4r一0．2339mo776R一03199mo7“5注：表中m为n次测量含量平均值。 www.bzfxw.com附录A(规范性附录)分析同位素、方法检出限和测定范围本部分测定元素的分析同位素、内标、方法检出限及测定范围见表A．1。表A．1分析同位素、方法检出限和测定范围GB／T14506．29—2010方法检出限‘／测定范围／分析同位素内标干扰校正公式干扰注释t监测同位素("g／g)(pg／g)55Mn1“Rh4．04．0～5000”Co103Rh0．20．2～50089Y103RhO．030．03～10090Zr103Rh5．05．0～200093Nb1。3Rh0．20．2～2001”Ba103Rh5．05．0～2000119Snl50119Sn139La185Re0，050．05～50014。CemReO．050．05～5001‘1Pr185Re0．010．01～1001‘8Nd185Re0．050．05～100147Sm145Re0．02O．02～50153Eu135Re0．0l0．0l～50ⅢBal60137Ba14。Ce⋯OH157Gd1”Re0．050．05～501“Ce．141Pr“1Pr”O159Tb1“Re0．030．03～50—1．47×[161Dy一0．76×ⅢDy]143Nd“O1“Dy．153Dy163Dy185Re0．020．02～50165Ho1”Re0．030．03～50166Er185Re0．010．01～50169Tnl135Re0．030．03～50172Yb185Re0．010．01～50175Lu185ReO．020．02～50mHf155Re0．50．5～]00181Ta105Re0．05O．05～200a方法检出限是用实验室试剂空白的10次测定结果的10倍标准偏差计算求得，稀释倍数为2000。所列检出限是在附录C所列仪器条件下测定。b干扰注释栏中的多原子离子干扰需采用求干扰系数的方法进行校正。5 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载CB／T14506．29—2010附录B(资料性附录)单元素标准储备溶液的配制B．1镧标准溶液(1．000rag／mL)准确称取0．1173g经850℃灼烧过的高纯三氧化二镧(LazO。)，置于烧杯中，用水润湿，加入20mL盐酸(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．2铈标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1228g经850℃灼烧过的高纯二氧化铈(EeOz)，置于烧杯中，加入20mL硝酸(1+1)，并缓慢加入2mLH：O：，低温加热至溶解。冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．3错标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1208g高纯氧化镨(PrsO-t)，置于烧杯中，加入30mL王水(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．4钕标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1166g高纯三氧化二钕(NdzOs)，置于烧杯中，加入40mL盐酸(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．5钐标准溶液(1．000-g／mL)准确称取0．1160g高纯三氧化二钐(SmzO。)，置于烧杯中，加入30mL王水(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．6铕标准溶液(1．000rag／mL)准确称取0．1158g经850℃灼烧过的光谱纯三氧化二铕(EuzO。)，置于烧杯中，加入30mL王水(1-}-1)，低温加热至溶解。冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．7钆标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1153g经850℃灼烧过的光谱纯三氧化二韦L(Gd：O。)，置于烧杯中，加入30mL王水(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．8铽标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1176g经850℃灼烧过的高纯氧化铽(ThO，)，置于烧杯中，加人30mL王水(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．9镝标准溶液(1．000rag／mL)准确称取0．1148g经850℃灼烧过的光谱纯三氧化二镝(DyzO。)，置于烧杯中，加人30mL王水(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。6 www.bzfxw.comGB／T14506．29—2010B．10锹标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1146g经850℃灼烧过的高纯三氧化二钬(Hoz03)，置于烧杯中，加入30mL王水(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．11铒标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1144g经850℃灼烧过的高纯三氧化二铒(ErzO。)，置于烧杯中，加入盐酸(1+1)40mL，低温加热至溶解。冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．12铥标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1142g经850℃灼烧过的光谱纯三氧化二铥(TinzO。)，置于烧杯中，加入30mL王水(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．13镱标准溶液(1．000me．／mL)准确称取0．1139g经850℃灼烧过的高纯三氧化二镱(YbzO。)，置于烧杯中，加入20mL盐酸(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．14镥标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1137g经850℃灼烧过的高纯三氧化二镥(Lu：O。)，置于烧杯中，加入30mL王水(1十1)，低温加热至溶解。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．15钇标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1270g经850℃灼烧过的高纯三氧化二钇(YzOa)，置于烧杯中，加入20mL硝酸(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．16锰标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．3471g光谱纯四氧化三锰(Mn。Ot)，置于烧杯中，加入25mL浓盐酸，加热溶解。冷却后移入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．17钴标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1407g高纯三氧化二钴(Co。O。)，置于烧杯中，加入40mL盐酸(1+1)，低温加热至全溶。冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．18钡标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1437g经105℃干燥2h的高纯碳酸钡(BaCO。)，置于烧杯中，加入水及20mL硝酸(1+1)，加热至溶解。冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．19锆标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1351g高纯二氧化锆(ZrO：)，置于聚四氟乙烯坩埚中，加入5mL氢氟酸，盖上坩埚盖，加热至溶解后，移去坩埚盖冒烟至坩埚内溶液为0．5mL左右，加入20mL硝酸(1+1)，冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。摇匀后立即转移至100mL塑料瓶中保存。2 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T14506．29—2010B．20铌标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1430g光谱纯五氧化二铌(Nlo。O；)，置于聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿。加入5mL氢氟酸，盖上坩埚盖，在低温电热板上加热至溶解。移去坩埚盖冒烟至约0．5mL，加10mL浓盐酸及少量水。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。摇匀后立即转移至100mL塑料瓶中保存。B．21铪标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1179g光谱纯三氧化二铪(Hf20。)，置于聚四氟乙烯塑料坩埚中，以水润湿。加入5．0mL氢氟酸，盖上坩埚盖在电热板上低温加热至完全溶解。打开坩埚盖蒸发至约0．5mL，加10mL盐酸及少量水。冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。摇匀后立即移人塑料瓶中保存。B．22钽标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1000g高纯金属钽(Ta)，置于塑料坩埚中，加入2mL～3mL氢氟酸，盖上坩埚盖在电热板上低温加热至完全溶解。打开坩埚盖蒸发至约0．5mL，加入10mL盐酸。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。摇匀后立即移人塑料瓶中保存。B．23铑标准溶液(0．1mg／mL)准确称取0．0386g光谱纯氯铑酸铵[(NH。)。RhCl。·1．5H。O]，置于烧杯中，加入10mL盐酸和少量氯化钠溶解。移人100mL容量瓶中，用盐酸(1+9)稀释至刻度，摇匀。B．24铼标准溶液(1．000mg／mL)准确称取1．4406g高纯铼酸铵(NH。ReO。)，置于烧杯中，用水溶解，移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B．25锡标准溶液(1．000mg／mL)准确称取0．1000g分析纯金属锡(sn)，置于烧杯中，加入20mL盐酸(1+1)，低温加热至溶解。冷却后移人100mL容量瓶，用盐酸(1+1)稀释至刻度，摇匀。 www.bzfxw.com附录C(资料性附录)电感耦合等离子体质谱仪工作参考条件以某四极杆电感耦合等离子体质谱仪为例的工作参数见表C．1。裹C．1电感耦合等离子体质谱仪工作参考条件GB／T14506．29—2010参数设定值参数设定值ICP功率／W1350跳峰3点／质量冷却气流量／(L／rain)13．0停留时间10ms／点辅助气流量／(L／min)0．7扫描次数40次雾化气流量／(L／rain)1．0测量时间60s取样锥孔径／mm1．O截取锥孔径／mm0．7 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载OB／T14506．29—2010参考文献[1]EPAMethod200．8Revision5．4(1994)[2]王蕾，何红蓼，李冰．碱熔沉淀一等离子体质谱法测定地质样品中的多元素[J]．岩矿测试2003，22(2)：86—92．[3]李冰，杨红霞．电感耦合等离子体质谱原理和应用．北京：地质出版社，2005．'