ICP-OES 法测定超基性岩中钾含量
1. 方法概述:
超基性岩(ultrabasicrock)是火成岩的一个大类。二氧化硅(SiO2)含量小于45%。常与超基性岩并用的术语是超镁铁岩,指镁铁矿物含量超过75%的暗色岩石。大多数超基性岩都是超镁铁岩。超基性岩在地球上的分布有限,出露面积不超过火成岩总面积的0.5%,而且主要是深成岩。超基性岩常沿深大断裂带分布,受其控制,形成岩带。岩体的规模大小不一,常呈透镜状、脉状或不规则状。与超基性岩有关的矿产有铬、镍、钴、铂族金属、金刚石、石棉等。超基性岩在化学成分上属硅酸不饱和系列。除辉石岩外,SiO2的含量均小于45%,Al2O3、Na2O、K2O含量低,而氧化镁(MgO)、FeO含量很高。超基性岩多经蚀变作用,其中H2O、CO2含量往往较高,致使岩石的化学成分变化很大。
超基性岩中钾含量用常规的四酸法,结果偏差很大;本文采用硼酸盐混合物在高温下熔融,用配制好的混酸溶解熔出物,用ICP-OES测定其中的钾含量。方法简单实用,回收率高,结果和标准物质参考值吻合很好,可实现批量处理。
2.主要设备
2.1 玻璃试管,
2.2 电子天平,
2.3 石墨坩埚,
2.4 高温马弗炉,
2.5 塑料瓶,
2.6 振荡器,
2.7 PP试管,
2.8 ICP-OES
3.试剂:
偏硼酸锂,四硼酸锂,盐酸,硝酸,去离子水
偏硼酸锂和四硼酸锂的混合物(12:22)
混酸:4%HNO3,2%HCl(V/V)
4.样品处理步骤:
4.1 称样:准确称取样品0.1000g于玻璃试管中;再往每个试管内加入约2.0g的偏硼酸锂和四硼酸锂的混合物(12:22),摇匀;
4.2 在石墨坩埚内加入碳粉,加入量以刚好铺平坩埚底部为宜,将摇匀后的样品混合物倒入石墨坩埚内;
4.3将石墨坩埚放入已经升温至1000°C马弗炉内灼烧30分钟后,取出、冷却;
4.4 向透明的200ml塑料瓶内加入100ml混酸(配制好含4%HNO3和2%HCl的混酸溶液),每个塑料瓶按顺序编号,以免搞混;
4.5用镊子夹出已冷却的珠子,用干净的纸巾擦干净珠子上沾的碳粉后放入塑料瓶内;
4.6将塑料瓶置于震荡器上,调节震荡的速度和时间,开启振荡器,时间是2小时;
4.7待振荡器停止工作后,取下塑料瓶,将溶解好的样品转移至PP塑料试管内,送仪器待测。
5.仪器分析:
5.1 标准曲线系列:
空白溶液:每100ml溶液加1.8g偏硼酸锂和四硼酸锂的混合物(12:22),4mlHNO3,2mlHCl,
K标液:10ppm,20ppm,50ppm,100ppm,(基体同上)
QC溶液:K混标40ppm(基体同上)
5.2 仪器参数
6.结果与讨论
6.1 方法检出限:
元素 | K |
方法检出限 | 0.01 |
单位 | % |
空白白读数 | |
1 | 0.0047764 |
2 | 0.0050611 |
3 | 0.0037042 |
4 | 0.0021123 |
5 | 0.0027193 |
6 | 0.0044695 |
Element | 0.0042388 |
8 | 0.0019999 |
9 | 0.004422 |
10 | 0.003878 |
均值 | 0.00373815 |
标准偏差 | 0.00109570 |
仪器检出限 (3s) | 0.0033 |
6.2 准确度实验数据:
次数 | 标准物质名称 | 测量值(%) | 参考值(%) | 回收率 |
1 | G2000 | 1.58 | 1.56 | 101.3% |
2 | G2000 | 1.58 | 1.56 | 101.3% |
3 | OREAS-13P | 0.55 | 0.55 | 100.0% |
4 | OREAS-13P | 0.55 | 0.55 | 100.0% |
5 | OREAS-45P | 0.41 | 0.42 | 97.6% |
6 | OREAS-45P | 0.41 | 0.42 | 97.6% |
7 | OGGeo08 | 3.59 | 3.68 | 97.6% |
8 | OGGeo08 | 3.63 | 3.68 | 98.6% |
9 | MRGeo08 | 3.77 | 3.89 | 96.9% |
10 | MRGeo08 | 3.81 | 3.89 | 97.9% |
6.3 精密度实验数据:
测试次数 | 标准物质 | G2000 | OREAS-13P | BCS381 | SY-4 | OGGeo08 |
参考值(%) | 1.56 | 0.55 | 0.06 | 1.66 | 3.68 | |
1 | GZ10039105 | 1.54 | 0.53 | 0.06 | 1.58 | 3.38 |
2 | GZ10039106 | 1.55 | 0.53 | 0.06 | 1.59 | 3.41 |
3 | GZ10039107 | 1.57 | 0.54 | 0.06 | 1.6 | 3.27 |
4 | GZ10039108 | 1.55 | 0.54 | 0.06 | 1.61 | 3.42 |
5 | GZ10039109 | 1.57 | 0.54 | 0.06 | 1.62 | 3.46 |
均值 | 1.5560 | 0.5360 | 0.0600 | 1.6000 | 3.3880 | |
标准偏差 | 0.0134 | 0.0055 | 0.0000 | 0.0158 | 0.0719 | |
相对标准偏差 | 0.9% | 1.0% | 0.0% | 1.0% | 2.1% | |
方法允许偏差 | ±5% | ±5% | ±5% | ±5% | ±5% |
通过以上实验数据不难看出,本方法的检出限低,准确度在高,精密度好,完全适用于检测超基性岩中K含量。