主题：硅酸盐岩石-铌、钽、锆、铪等19个元素的测定

1  范围
本方法适用于硅酸盐岩石样品中铌钽锆铪等19个元素的测定，各元素测定选用的质量数及测定限见下表：
元素    测量质量数    测定限(mg/g)    元素    测量质量数    测定限(mg/g)
Nb    93    0.03    Ni    60    1
Ta    181    0.02    V    51    0.3
Zr    90    0.2    Ga    71    0.5
Hf    178    0.03    Cr    52    1
U    238    0.02    Zn    66    5
Rb    85    0.5    Mn    55    5
Cs    133    0.5    Cu    63    1
Th    232    0.02    Ti    47    5
Sr    88    0.5    Rh    103    内标
Ba    138    2    Re    187   
Co    59    0.5    In    115   
①本法选用时省略去稀土元素的测定。
2  原理
用ICP作为离子源，由离子源产生的带电粒子，以静电透镜聚焦，并施以高压，使离子得到加速度后射入分析室，通过磁场时，按离子质量的不同发生偏转，使离子分开；然后用离子探测器检测，根据信号的位置和强度，就可计算出不同质量的离子和量的多少。
本法充分利用仪器参数的最佳化，并采用铑、铼、铟作内标元素，少取样品，控制熔剂用量，解决了基体效应及基体效应导致的灵敏度漂移的影响，试样溶液可不经分离直接测定铌钽锆铪等19元素及15个稀土元素的测定。
3  试剂和材料
3.1  高纯度硝酸
3.2  氢氟酸
3.3  分析纯LiBO2·10H2O，700℃脱水，磨细待用。
3.4  分析纯KHF2
3.5  石墨坩埚
3.6  聚四氟乙烯杯
4  仪器
4.1  ICP-MS质谱仪。分辨率0.6~0.7amu，采样锥孔径(镍制成)1.0mm，截取锥孔径(镍制成)0.7mm，采样深度10mm。MCA2048，扫描质量范围45-240amu，跳过区域72~84amu，190~230amu。扫描次数100次，每道停留时间250ms。
4.2  射频发生器，正向功率1250W，返向功率＜5W。
4.3  送样系统，采用蠕动泵将液样送入同心雾化器，雾流经水冷的双层雾化室引入炬管激发。冷却气流(Ar)15 L/min，辅助气流(Ar)0.5 L/min，载气流量(Ar)0.75L/min，样品提升量1.7mL/min。
4.4  用PC-XT计算机进行仪器控制和数据采集处理。
4.5  专用熔融物压片机
5  试样的制备
将样品粉碎至粒度74mm，在烘箱内105℃烘2h，待用。
6  操作步骤
6.1  试样溶液的制备
6.1.1  LiBO2熔样法(适用于一般硅酸盐岩石样品)，称取0.025g试样(精确至0.0001g)和0.065gLiBO2于石墨坩埚中，混匀，放入已升温至1000℃的高温炉内熔融15min，取出，立即将熔融物倾入压片机，压制成玻璃状薄片，放入50mL聚四氟乙烯杯中，加入15mL硝酸，搅拌溶解，溶液转入已盛有250mL Rh、Re内标元素(10mg/mL)的25mL比色管中，用硝酸(1+19)洗净杯壁，并稀至刻度，摇匀，待测。
6.1.2  KHF2熔样法(适用于难分解硅酸盐岩石样品，如含锆英石及铌钽酸盐类样品)，称取0.025g试样(精确至0.0001g)和0.050gKHF2于铂金坩埚中，加2滴水湿润，加2mL HF和0.5mL浓HNO3，盖上铂埚盖，放置在160℃控温电热板上溶解2h，升温至200℃蒸干，移至垫有石棉板的电炉上预熔30min，放入已升温于800℃的灰化炉内熔融15min，取出冷却。移入已加有250 mL In、Re内标元素(10mg/mL)的25mL比色管中，用水洗净坩埚，稀至刻度摇匀，待测。
6.2  标准溶液的配制  用光谱纯金属或化合物配制成1mg/mL的单个元素标准储备溶液，然后按下表配制成标准系列1和标准系列2(含HNO3，1+19)两套标准。标准系列1适用于LiBO2熔样法(6.1.1)，每组标准中均含2.6mg/mL LiBO2。标准系列2适用于KHF2熔样法(6.1.2)，每组标准中均含2mg/mL KHF2。
标准系列1          标准系列2
编号    元素    含量(ng/ml)    编号    元素    含量(ng/ml)
1    空白Rh Re(内标)    100    1    空白Rh Re(内标)    100
2    Sr Ba Rb Cs Th U Ga Co Ni Cu Zn Cr MnRh Re(内标)    100100    2    Sr Ba Rb Cs Th U Ga Co Ni Cu Zn Cr MnRh Re(内标)    100100
3    Nb Ta Zr HfTiRh Re(内标)    100500100    3    Nb Ta Zr HfTiRh Re(内标)    100500100
4    VRh Re(内标)    100100    4    VRh Re(内标)    100100

6.3  每批样品分析顺序为空白(标准编号1)，标准(标准编号2，3，4)，试样。考虑到仪器的稳定性及试样中溶解盐类的影响，每分析10个试样后，用2%HNO3溶液洗一次。
7  精密度
称取GEW07107标准物质10份平行测定，计算出RSD%为：Zr 4.1%，Hf 8.2%，Nb 5.4%，Ta 7.2%，Th 5.6%，U 6.0%，Rb 2.6%，Cs 3.9%，Sr 4.7%，Ba 3.4%，Ga 5.1%，V 6.6%，Cr 9.3%，Mn 6.1%，Co 5.1%，Ni 10%，Zn 4.2%，Cu 7.7%，Ti 3.3%。
8  几点说明
8.1  ICP-MS分析的主要干扰来源于谱线干扰(同位素重叠干扰)和非线性干扰，必须进行实验校正，特别是氧化物的干扰，无法消除，因此在数据处理时必须对氧化物干扰进行校正。
8.2  本法采用熔剂匹配，使标准溶液中存在有一定量的F-，消除了样品溶液标准溶液间差遇给分析结果带来的影响。
8.3  由于测定元素多，测量质量数范围宽，选用三个不同质量数的内标元素，分别用于接近待测元素的质量数，有效地补偿了基体效应对分析结果的影响。