Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Градуировочные стандартные образцы для многоэлементного анализа силикатных пород методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и лазерным пробоотбором

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-10-12-22

Полный текст:

Аннотация

Проведено сравнение разных стандартных образцов — искусственного стекла SRM-612 (Standard Reference Material) и природного состава СГ-1А, СГ-3, СТ-1А и СГД-1А, используемых для внешней градуировки при элементном анализе силикатных пород в виде сплавленных стекол методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и лазерной абляцией (МС-ИСП с ЛА). Цель работы — выбор наиболее подходящих образцов для построения градуировочной зависимости при определении основных и примесных элементов и применение этой методики МС-ИСП с ЛА для массового анализа. Результаты исследования показали, что использование для внешней градуировки стандартных образцов природного состава с уровнем содержания Si и Fe, близким к содержанию этих элементов в анализируемых образцах, позволяет определять как основные, так и примесные элементы в стеклах с меньшей погрешностью, чем при использовании для градуировки искусственного стекла SRM-612. Применение внутренних стандартов в обоих случаях приводит к снижению систематической погрешности анализа, связанной с изменениями выхода абляции и инструментальных параметров в процессе МС-ИСП измерения. Правильность определения 28 элементов доказана сравнением результатов анализа четырех стандартных образцов с принятыми значениями. На основе установленных закономерностей выбраны градуировочные стандартные образцы для анализа проб неизвестного состава методом МС-ИСП с ЛА. Полученные результаты анализа шести проб неизвестного состава в пределах погрешности совпадают с результатами определения основных элементов методом рентгенофлуоресцентного анализа и примесных элементов в растворах методом МС-ИСП. Уточнение содержания примесных элементов в ранее аттестованных стандартных образцах природного состава позволяет использовать их для градуировки при массовом анализе геологических пород. Разработанная методика МС-ИСП с ЛА является экспрессным способом определения широкого набора элементов, в частности РЗЭ, в силикатных породах и может применяться для массового анализа без дополнительной пробоподготовки образцов после рентгенофлуоресцентного анализа.

Об авторах

С. В. Палесский
Институт геологии и минералогии, СО РАН им. В.С. Соболева
Россия

Станислав Владиславович Палесский

630090, Новосибирск, пр. акад. Коптюга, д. 3



И. В. Николаева
Институт геологии и минералогии, СО РАН им. В.С. Соболева
Россия

Ирина Викторовна Николаева

630090, Новосибирск, пр. акад. Коптюга, д. 3



Список литературы

1. Yu Z., Norman M. D., Robinson P. Major and trace element analysis of silicate rocks by XRF and laser ablation ICP-MS using lithium borate fused glasses: matrix effects, instrument response and results for international reference materials / Geostand. Newsl. 2003. Vol. 27. N 1. P. 67 – 89. DOI: 10.1111/j.1751-908X.2003.tb00713.x.

2. Gunther D., Quadt A., Wirz R., et al. Elemental Analyses Using Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) of Geological Samples Fused with Li2B4O7 and Calibrated Without Matrix-Matched Standards / Microchim. Acta. 2001. Vol. 136. N 3 – 4. P. 101 – 107. DOI: 10.1007/s006040170038.

3. Odegard M., Dundas S. H., Flem B., and Grimstvedt A. Application of a double-focusing magnetic sector inductively coupled plasma mass spectrometer with laser ablation for the bulk analysis of rare earth elements in rocks fused with Li2B4O7 / Fresenius J. Anal. Chem. 1998. Vol. 362. N 5. P. 477 – 482. DOI: 10.1007/s002160051110.

4. Robinson Ph., Townsend T., Yu Z., and Münker C. Determination of Scandium, Yttrium and Rare Earth Elements in Rocks by High Resolution Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry / Geostand. Newsl. 1999. Vol. 23. N 1. Р. 31 – 46. DOI: 10.1111/j.1751-908X.1999.tb00557.x.

5. Willbold M., Jochum K. P. Multi-element isotope dilution sector field ICP-MS: A precise technique for the analysis of geological materials and its application to geological reference materials / Geostand. Newsl. 2005. Vol. 29. N 1. P. 63 – 82. DOI: 10.1111/j.1751-908X.2005.tb00656.x.

6. Laser-Ablation-ICPMS in the Earth Sciences — principles and applications. Vol. 29. — St. John’s, Newfoundland: Mineralogical Association of Canada, 2001. — 252 p.

7. Sylvester P. J., Jackson S. E. A brief history of laser ablation inductively coupled plasma mass-spectrometry (LA-ICP-MS) / Elements. 2016. Vol. 12. N 5. P. 307 – 310. DOI: 10.2113/gselements.12.5.307.

8. Светов С. А., Степанова А. В., Чаженгина С. Ю. и др. Прецизионный (ICP-MS, LA-ICP-MS) анализ состава горных пород и минералов: методика и оценка точности результатов на примере раннедокембрийских мафитовых комплексов / Труды Карельского науч. центра РАН. 2015. № 7. С. 54 – 73. DOI: 10.17076/geo140.

9. Ver Hoeve T. J., Scoates J. S., Wall C. J., et al. Evaluating downhole fractionation corrections in LA-ICP-MS U-Pb zircon geochronology / Chem. Geol. 2018. Vol. 483. P. 201 – 217. DOI: 10.1039/c8ja00321a.

10. Raith A., Hutton R. C. Quantification methods using laser ablation ICP-MS. Part 1: Analysis of powders / Fresenius J. Anal. Chem. 1994. Vol. 350. N 4 – 5. P. 242 – 246. DOI: 10.1007/ BF00322476.

11. Eggins S. M. Laser Ablation ICP-MS Analysis of Geological Materials Prepared as Lithium Borate Glasses / Geostand. Newsl. 2003. Vol. 27. N 2. P. 147 – 162. DOI: 10.1111/j.1751-908X.2003.tb00642.x.

12. Becker J. S., Dietze H.-J. Determination of trace elements in geological samples by ablation inductively coupled plasma mass spectrometry / Fresenius J. Anal. Chem. 1999. Vol. 365. P. 429 – 434. DOI: 10.1007/s002160051635.

13. Orihashi Y., Hirata T. Rapid quantitative analysis of Y and REE abundances in XRF glass bead for selected GSJ reference rock standards using Nd-YAG 266 nm UV laser ablation ICP-MS / Geochem. J. 2003. Vol. 37. P. 401 – 412. DOI: 10.2343/geochemj.37.401.

14. Jenner F. E., Arevalo R. D. Major and trace element analysis of natural and experimental igneous systems using LA-ICP-MS / Elements. 2016. Vol. 12. N 5. P. 311 – 316. DOI: 10.2113/gselements.12.5.311.

15. Petrelli M., Perugini D., Poli G., Peccerillo A. Graphite electrode lithium tetraborate fusion for trace element determination in bulk geological samples by laser ablation ICP-MS / Microchim. Acta. 2007. Vol. 158. P. 275 – 282. DOI 10.1007/s00604-006-0731-6.

16. He Z., Huang F., Yu X., et al. A Flux-Free Fusion Technique for Rapid Determination of Major and Trace Elements in Silicate Rocks by LA-ICP-MS / Geostand. Geoanal. Res. 2016. Vol. 40. N 1. P. 5 – 27. DOI: 10.1111/ggr.12240.

17. Kurosawa M., Shima K., Ishii S., Sasa K. Trace Element Analysis of Fused Whole-Rock Glasses by Laser Ablation-ICP-MS and PIXE / Geostand. Newsl. 2006. Vol. 30. N 1. P. 17 – 30. DOI: 10.1111/j.1751-908X.2006.tb00908.x.

18. YongSheng L., ZhaoChu H., Ming L., and Shan G. Applications of LA-ICP-MS in the elemental analyses of geological samples / Chin. Sci. Bull. 2013. Vol. 58. N 32. P. 3863 – 3878. DOI: 10.1007/s11434-013-5901-4.

19. Черноножкин С. М., Сапрыкин А. И. Применение лазерной абляции для анализа твердых образцов методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой / Масс-спектрометрия. 2012. Т. 9. № 3. С. 157 – 166.

20. Laser Ablation-ICP-MS in the Earth Sciences / Current practices and Outstanding Issues. Short Course Series. Vol. 40 // P. Sylvester, ed. — Vancouver: 2008. — 348 p.

21. Weis P., Beck H. P., Gunther D. Characterizing ablation and aerosol generation during elemental fractionation on absorption modified lithium tetraborate glasses / Anal. Bioanal. Chem. 2005. Vol. 381. P. 212 – 224. DOI: 10.1007/s00216-004-2947-9.

22. Lin J., Liu Y., Yang Y., Hu Z. Calibration and correction of LA-ICP-MS and LA-MC-ICP-MS analyses for element contents and isotopic ratios / Solid Earth Sciences 2016. Vol. 1. N 1. P. 5 – 27. DOI: 10.1016/j.sesci.2016.04.002.

23. Li C.-Y., Jiang Y.-H., Zhay Y., et al. Trace element analyses of fluid inclusions using laser ablation ICP-MS / Solid Earth Sci. 2018. Vol. 3. N 1. P. 8 – 13. DOI: 10.1016/j.sesci.2017.12.001.

24. Jackson S. E. Calibration strategies for elemental analysis by LA-ICP-MS In Laser ablation-ICP-MS in the Earth Sciences / Current practices and Outstanding Issues. Short Course Series. Vol. 40 // P. Sylvester, ed. — Vancouver, 2008. P. 169 – 188.

25. Николаева И. В., Палесский С. В., Козьменко О. А., Аношин Г. Н. Определение редкоземельных и высокозарядных элементов в стандартных геологических образцах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) / Геохимия. 2008. Т. 46. № 10. С. 1085 – 1091. DOI: 10.1134/S0016702908100066.

26. Николаева И. В., Палесский С. В., Чирко О. С., Черноножкин С. М. Определение основных и примесных элементов в силикатных породах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой после сплавления с LiBO2 / Аналитика и контроль. 2012. Т. 16. № 2. С. 134 – 142. http://elar.urfu.ru/bitstream/10995/42542/1/aik_2012_02_134-142.pdf.

27. Экспериментальные образцы. http://www.igc.irk.ru/ru/content_page/148?start=0 (дата обращения: 08.11.2018).

28. Мысовская И. Н., Смирнова Е. В., Ложкин В. И., Пахомова Н. Н. Новые данные по определению редких и рассеянных элементов в геологических стандартных образцах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2009. Т. 75. № 10. С. 60 – 66.


Для цитирования:


Палесский С.В., Николаева И.В. Градуировочные стандартные образцы для многоэлементного анализа силикатных пород методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и лазерным пробоотбором. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019;85(10):12-22. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-10-12-22

For citation:


Palesskiy S.V., Nikolaeva I.V. Calibration standard samples for multi-element analysis of silicate rocks using inductively coupled plasma — mass spectrometry with laser ablation. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(10):12-22. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-10-12-22

Просмотров: 85


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)