使用 Agilent SVDV ICP-OES 测定地质样品中的稀土元素

前言

地质材料的化学分析不仅有助于更好地了解矿物储量，而且有助于地质和地球化学研究。地质材料中稀土元素 (REE) 的测定能够提供有关地球化学形成和起源的宝贵信息。如今，REE 在高科技和军事应用中至关重要，并且一些矿石中可能富含 REE，例如 Dy、Er、Eu、Gd、Ho、La、Lu、Nd、Pr、Sc、Sm、Tb、Th 和 Tm。

在已有的光谱技术中，仪器中子活化分析 (INAA) 和电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS) 通常用于测定矿物样品中的 REE，这是因为它们具有多元素分析能力、高灵敏度和低检测限。然而，那些技术成本昂贵，并且受到长时间辐射和谱图叠加引起的干扰。

X 射线荧光法 (XRF) 使直接分析固体成为可能，但是检测限高，不适合用于分析包含低浓度 REE 的样品。在这种背景下，电感耦合等离子体光学发射光谱 (ICP-OES) 以其多元素分析能力、宽线性动态范围和操作简便而成为一种测定 REE 不错的替代方法。此外，在一些情况中，应用其他仪器方法时，获取样品特征检验其他目标分析物的潜在干扰元素至关重要。例如，相比于 ICP-MS 测定双电荷物质（如 150Sm2+ 和 150Nd2+）产生 75As+ 的干扰数量级，ICP-OES 能够更灵活地选择无干扰的发射波长和观测位置。

本研究采用 Agilent 5100 同步垂直双向观测 (SVDV) ICP-OES（5110 SVDV ICP-OES 也适用于本应用）测定地质样品中的 REE（Dy、Er、Eu、Gd、Ho、La、Lu、Nd、Pr、Sc、Sm、Tb、Th 和Tm）。在 SVDV 观测模式下，通过一次读数获取轴向和径向等离子体观测数据，5100 和 5110 仪器能够实现同步测量。同步垂直双向观测 (SVDV) 模式能够节省数据采集时间，从而减少每个样品的氩气消耗量。

结论

本研究证明 Agilent 5100 SVDV ICP-OES 非常适用于测定地质样品中的 REE。

仪器的多元素分析能力和扩展波长选择范围使复杂地质样品相关的光谱干扰不再成为问题。

在 SVDV 模式下垂直定向等离子体的轴向读数意味着，在大多数情况下，地质样品中 REE 的 MDL 在 SVDV 模式下比在径向模式下低。

所提出程序的高样品通量、准确度和精密度表明，在 SVDV 观测模式下运行的 Agilent 5100 或 5110 SVDV ICP-OES 是一种简单且经济有效的测定地质样品中 REE 的替代方法。