GB T 14506.29-2010 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

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1、ICS 73.080 D 53 道2中华人民-=H工./、和国国家标准GB/T 14506.29-2010 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Methods for chemical analysis of silicate rocks一Part 29: Determination of 22 elements including rare earth elements 2010-11-10发布2011-02-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布HlJ 1=1 GB/T 14506(硅酸盐岩石化学分析方法由以下30部分组成z一

2、一第1部分:吸附水量测定;-一第2部分:化合水量测定z一一第3部分z二氧化硅量测定;一一第4部分z三氧化二铝量测定;一一第5部分:总铁量测定;第6部分:氧化钙量测定;一第7部分z氧化镜量测定;一一第8部分:二氧化铁量测定;一一第9部分:五氧化二磷量测定;第10部分:氧化锺量测定5第11部分z氧化何和氧化铀量测定;第12部分z氟量测定;第13部分z硫量测定;一一第14部分:氧化亚铁量测定;一一第15部分:钮量测定;一一第16部分:铀量测定;一一第17部分:智、量测定;-一第18部分:铜量测定;-一第19部分z铅量测定;一一第20部分z铮量测定;第21部分z镇和钻量测定;一第22部分:饥量测定;一

3、一第23部分z锚量测定;一一第24部分:铺量测定;一一第25部分:铝和鸽量测定z一一第26部分z钻量测定;-一第27部分:镰量测定;一一第28部分:16个主次成分量测定:一一第29部分z稀土等22个元素量测定;一一第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z李冰、杨红霞、刘威。GB/T 14506.29-2010 I GB/T 14506.29一2010硅酸盐岩石化学分析方法第2

4、9部分:稀土等22个元素量测定曹示一一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/T 14506的本部分规定了硅酸盐岩石中稀土等22个元素量的过氧化铀熔样-电感藕合等离子体质谱(ICP-MS)测定方法。本部分适用于硅酸盐岩石中锤、钻、缸、错、银、坝、铺、铺、错、敏、银、铺、轧、战、铺、钦、饵、锤、错、嬉、错和钮等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

5、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/T 14506.1 硅酸盐岩石化学分析方法第1部分z吸附水量测定3 原理采用过氧化铀熔融法分解样品，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，蒸锢水经离子交换纯化系统纯化。4.2 过氧化铀，分析纯或优级纯。4.3 氢氧化铀，优级纯或高纯。用水(4.1)制备成20mg/mL NaOH溶液，备

6、用。4.4 硝酸(p1.42 g/ mL) ，优级纯或高纯，经亚沸蒸锢纯化后使用。4.5 硝酸0+口。4.6 氢氟酸(p1.16 g/mL) ，优级纯或高纯，经亚沸蒸锢纯化后使用。曹示-一-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榕液(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

7、聚丙烯瓶中保存，并定期检查其稳定性。1 GB/T 14506.29一2010表1多元素混合标准储备溶液混合标准储备7G 素元素浓度/溶液介质溶液编号(g/mL) 混标1La ,Ce ,Pr,Nd ,Sm,Eu,Gd , Tb, 3 mol/L硝酸20 Dy , Ho,Er,Tm, Yb ,Lu , Y 混标2Mn ,Co,Ba 20 3 mol/L硝酸混标3Nb , Ta,Zr, Hf 20 6 mol/L硝酸，50g/L酒石酸，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搭液(4.8)分别稀释制备校准标准溶液z取100L多元素混合标准储备溶液(4.8)至100mL容量瓶中，加入5m

8、L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 内标溶液直接分取姥和悻单元素标准储备溶液(4.7)配制内标元素混合溶液，错和妹含量各为10ng/mL。4. 11 空白溶液a) 校准空白榕液:硝酸溶液。十95);b) 清洗空白溶液1硝酸溶液(2+98)。4.12 单元素干扰搭液分别配制坝、铀、晴、敏、错、锡(浓度各为1g/mL)单元素干扰溶液，用以求干扰系数k。5 仪器和设备5. 1 电感藕合等离子体质谱仪:a) 仪器能对51，l250 u质量范围内进行扫描，最小分辨率为在5%峰高处1u峰宽，以四极杆电感搞合等离子体质谱仪为例

9、的工作参数见附录C;b) 茧气:高纯级(茧质量分数二三99.99%)。5.2 热解石墨增锅z容积为30mLo 5.3 瓷增塌:容积为50mLo 5.4 马弗炉z最高温度1100 .C。5.5 温控式电热板:最高温度为2500C。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10L100L，100Ll000L、1mL5 mL。5.8 滤纸:定量慢速致密滤纸，11.0 cm。6 试样6. 1 试样粒径应小于74m.6.2 试样应在105.C预干燥2h4 h，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

10、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 G/T 14506.29-2010 7.2 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100mg(精确至0.01mg)试料于热解石墨增塌(5.2)中。加1g过氧化铀(4.2)，混匀。再加0.5g过氧化铀(4.2)覆盖。7.3.2 将热解石墨增塌(5.2)放在瓷增捐(5.3)中，盖盖，放入已升温至700.C的马弗炉(5.4)中加热至样品呈熔融状，取出。7.3.3 石墨培塌冷却后，将其放入装有大约80mL沸水(4.1)的烧杯中，

11、在电热板上加热至熔融物完全溶解。洗出石墨培塌，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。用氢氧化铀溶液(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榕液用水(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30min，期间用含1ng/mL镀、钻、锢、铺、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人

12、内标元素混合溶液(4.10)。7.4.3 校准z以校准空白溶液4.lla)为零点，一个或多个浓度水平的校准标准(4.9)建立校准曲线。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h并进行干扰校正。7.4.6 样品测定中间用清洗空白溶液4.llb)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。式中z(一。) v w(B) =/U z w(B)一一样品中待测物B的量，单位为微克每克(g/g);p一一测定溶液中待测物浓度，单位为微克每毫升(

13、g/mL); po一一实验室试剂空白溶液中待测物浓度，单位为微克每毫升(g/mL); V 测定溶液体积，单位为毫升(mL);m一一被称取样品的质量，单位为克(g)。8.2 干扰校正干扰系数h由式(2)计算。k =peq/ pin 式中zpeq-一干扰物标准榕液测得的相当分析物的等效浓度，单位为微克每毫升(g/mL); pin-一一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如由式(3)求出。ptr = pgr - kpin . ( 1 ) ( 2 ) . ( 3 ) 3 GB/T 14506.29一2010式中zptr一一扣除干扰后的真实浓度，单位为微克每毫升(

14、g/mL); pgr一一-被分析物存在干扰时测得的总浓度，单位为微克每毫升(g/mL); h一一干扰系数;pin一一被测样品溶液中干扰物的实测浓度，单位为微克每毫升(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精密度表单位为徽克每克元素水平范围m重复性限y再现性限RMn l091 169 r=9. 223 3十0.144)m R=0.3894mo.9801 Co 2. 440 r=O. 406 8隅。6021R=O. 355 8mo.B956 Y 3.

15、348. 8 r=O. 147 6ml. OlOZ R= O. 217 3mo. 9175 Zr 21369 r= 1. 016 7m0.67S 3 R-O. 608 4mO.85Z8 Nb 1. 966. 3 r=O. 417 2mO.8Z13 R= 1. 0023mo.673l Ba 31846 r= 6.032 5mO.43Z 9 R=15. 962 5mO.30Z7 La 4. 868 r二O.858 4mO.5l7 R= 1. 1877mo.4637 Ce 8. 7142 r= 1. 230 6mo. 5136 R= 3.244 1mo.z874 Pr 1. 2 13.8 r= O.

16、 483 6mO.28Z R=O. 472 6mO.06 9 Nd 3. 947 r= O. 868 8mO.384 1 R=1. 2616+0.115 5m Sm O. 88. 8 r=0.205 7mO.607 Z R=O. 213 OmO.818 Eu 0.172.7 =0.029 1十0.080mR= O. 183 3mo. 685 Gd 0.677.7 r=O. 190 9mO.5574 R.-,= O. 304 6mo.m 5 Tb 0.1l1. 3 r=0.156 1mo.77 a7 .R =0.2221mo.9698 Dy O. 548. 1 r=O. 123 OmO.94Z

17、9 R=0.1281m l.130Z Ho ). 101. 8 r=0.1190mo.74Z V R= 0.144 4mo.771 8 Er . 345. 8 r= O. 127 8mO.907 R=0.1332mo.9z83 Tm 0.531.1 r=O. 109 8mO.589 R=0.1772mo.8077 Yb O. 37. 7 r=0.1327mo.9103 R=O. 140 8ml.lOZ 6 Lu O. 0461.1 r=O. 127 7mO.777 R=0.1552mo.88z7 Hf O. 53414. 8 r= O. 294 3mo. 79Z 7 R=O. 4471隅。.7

18、209Ta 0.1210. 4 r= O. 233 9mO.776 R=O. 319 9mO.1486 注:表中m为n次测量含量平均值。4 G/T 14506.29一2010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.l。表A.1分桥同位素、方法检出限和测定范围分析同位素内标方法检出限a/(g/g) 测定范围/干扰校正公式干扰注释b监测同位素(g/g) 55Mn 103Rh 4:/0 4.0-5 000 59CO 103Rh 0.2 0.2-500 89y 103Rh 0.03 0.03-100 90Zr 103Rh 5.0

19、 5.0-2000 93Nh 103Rh 0.2 0.2-200 135Ba 103Rh 5.0 5.0-2 000 !l9Sn 160 119Sn 139La 四日Re0.05 0.05-500 140Ce 185Re 0.05 0.05-500 141Pr 185Re 0.01 0.01-100 146Nd 18Re 0.05 0.05-100 147Sm 18&Re 0.02 0.02-50 153Eu 185Re 0.01 0.01-50 137Ba 160 137Ba 157Gd 185Re 140Ce 1601 H , 140 Ce, 141 Pr 0.05 0.05-50 141

20、 Pr 160 159Th 185Re 0.03 0.03-50 1. 47 X 161 Dy-O. 76 X 163DyJ 143Nd 160 161Dy ,163Dy 163Dy 185Re 0.02 0.02-50 165Ho 185Re 0.03 0.03-50 166Er 185Re 0.01 0.01-50 169Tm 185Re 0.03 0.03-50 172Yh 185Re 0.01 0.01-50 175Lu 185Re 0.02 0.02-50 178Hf 185 Re 0.5 0.5-100 181Ta 185Re 0.05 0.05-200 a方法检出限是用实验室试剂

21、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 GB/T 14506.29-2010 附录B(资料性附录单元素标准储备溶液的配制B.1 锦标准溶灌C1. 000 mg/mL) 准确称取O.117 3 g经850.C灼烧过的高纯三氧化二锢CLa203)，置于烧杯中，用水润湿，加入20 mL盐酸0+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 锦标准溶液C1.000 mg/mL) 准确称取0.1228 g经850.C灼烧过的高纯二氧化锦CC

22、e02)，置于烧杯中，加入20mL硝酸o十1)，并缓慢加入2mL H202，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.3 错标准溶液C1. 000 mg/mL) 准确称取0.1208 g高纯氧化错CPr6011)，置于烧杯中，加入30mL王水0+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.4 敏标准溶液C1. 000 mg/mL) 准确称取0.1166 g高纯三氧化二敏CNd203)，置于烧杯中，加入40mL盐酸0+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 铛标准溶液C1.000 mg/mL

23、) 准确称取0.1160 g高纯三氧化二彰CSm203)置于烧杯中，加入30mL王水o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.6 锦标准溶灌C1. 000 mg/mL) 准确称取0.1158 g经850.C灼烧过的光谱纯三氧化二铺CEU203)，置于烧杯中，加入30mL王水。+1)，低温加热至榕解。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B.7 轧标准溶液C1. 000 mg/mL) 准确称取0.1153 g经850c灼烧过的光谱纯三氧化二号LCGd203)，置于烧杯中，加人30mL王水。+1)，低温加热至溶解。冷却后移入100mL容量瓶中，

24、用水稀释至刻度，摇匀。B.8 锦标准溶擅C1.000 mg/mL) 准确称取0.1176 g经850.C灼烧过的高纯氧化钝CTb407)，置于烧杯中，加人30mL王水0+口，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.9 铺标准溶液C1. 000 mg/mL) 准确称取0.1148 g经850.C灼烧过的光谱纯三氧化二铺CDY203)，置于烧杯中，加入30mL王水。+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 GB/T 14506.29一2010B. 10 钦标准溶液(1.000 mg/mL) 准确称取0.1146 g经850.C灼

25、烧过的高纯三氧化二钦(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 饵标准溶液(1.000mg/mL) 准确称取0.1144 g经850.C灼烧过的高纯三氧化二饵(Erz03)，置于烧杯中，加入盐酸。+1)40 mL，低温加热至溶解。冷却后移入lOOmL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B.12 锯标准溶灌(1.000 mg/mL) 准确称取0.1142g经850c灼烧过的光谱纯三氧化二铿(TmZ03)，置于烧杯中，加入30mL王水(1 +1)，低温加热至溶解海冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，

26、摇匀。B. 13 键标准语液(1. 000 mg/mL) 准确称取0.1139 g经850.C灼烧过的高纯三氧化二错(Yb203)，置于烧杯中，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. 14 错标准溶擅(1.000 mg/mL) 准确称取O.1137g经850.C灼烧过的高纯三氧化三倍(LU203)置于烧杯中，加入30mL王水(1+口，低温加热至榕解。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B. 15 缸标准溶液(1.000mg/mL) 准确称取0.1270g经850.C灼烧过的高纯三氧化二忆(Y203)，置于烧杯中，加

27、入20mL硝酸(1+口，低温加热至榕解。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B.16 笛标准溶班(1.000mg/mL) 准确称取0.3471g光谱纯四氧化三钮(Mn304)，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 钻标准溶液(1. 000 rng!mL) 准确称取0.1407g高纯三氧化二钻(C0203)，置于烧杯中，加入40mL盐酸(1+1)，低温加热至全溶。冷却后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B. 18 银标准溶班(1.000mg/mL) 准确称取0.1437 g经105.C干燥2h的高纯碳酸

28、顿(BaC03)，置于烧杯中，加入水及20mL硝酸(1 +1)，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. 19 错标准溶渣(1.000mg/mL) 准确称取O.135 1 g高纯二氧化错(Zr02)，置于聚四氟乙烯蜻塌中，加入5mL氢氟酸，盖上甜塌盖，加热至溶解后，移去捕捐盖冒烟至带塌内溶液为0.5mL左右，加人20mL硝酸(1+1)，冷却后移入100 mL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。7 GB/T 14506.29-2010 B.20 锦标准溶液(1.000mg/mL) 准确称取0.1430 g光谱纯五氧化二铝(Nbz05

29、)，置于聚四氟乙烯增塌中，用水润湿。加入5mL 氢氟酸，盖上站塌盖，在低温电热板上加热至溶解。移去增塌盖冒烟至约0.5mL，加10mL浓盐酸及少量水。冷却后移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。摇匀后立即转移至100mL塑料瓶中保存。B.21 错标准溶液(1.000 mg/mL) 准确称取0.1179 g光谱纯三氧化二错(Hfz03)，置于聚囚氟乙烯塑料增塌中，以水润湿。加入5.0 mL氢氟酸，盖上增捐盖在电热板上低温加热至完全溶解。打开站塌盖蒸发至约0.5mL，加10mL 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。摇匀后立即移入塑料瓶中保存。B.22 钮标准溶

30、液(1.000mg/mL) 准确称取0.1000 g高纯金属钮(Ta)，置于塑料增塌中，加入2mL3 mL氢氟酸，盖上站塌盖在电热板上低温加热至完全溶解。打开增捐盖蒸发至约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。摇匀后立即移入塑料瓶中保存。B.23 铠标准溶液(0.1 mg/mL) 准确称取0.0386 g光谱纯氯错酸镀(NH4)3RhC16 1. 5HzO，置于烧杯中，加入10mL盐酸和少量氯化铀溶解。移入100mL容量瓶中，用盐酸0+9)稀释至刻度，摇匀。B.24 镣标准溶液(1. 000 mg/mL) 准确称取1.440 6 g高纯妹酸钱(NH

31、4Re04)，置于烧杯中，用水溶解，移入1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B.25 锡标准溶液(1.000 mg/mL) 准确称取0.1000 g分析纯金属锡(Sn)，置于烧杯中，加入20mL盐酸。+口，低温加热至溶解。冷却后移人100mL容量瓶，用盐酸0+1)稀释至刻度，摇匀。8 GB/T 14506.29-2010 附录C(资料性附录)电感藕合等离子体质谱仪工作参考条件以某四极杆电感藕合等离子体质谱仪为例的工作参数见表C.L表C.1电感藕合等离子体质谱仪工作参考条件参数设定值参数设定值ICP功率/W1 350 跳峰3点/质量冷却气流量/CL/min)13.0 停留时间10 ms

32、/点辅助气流量/CL/min)0.7 扫描次数40次雾化气流量/CL/min)1. 0 测量时间60 s 取样锥孔径/mm1. 0 截取锥孔径/mm0.7 9 GB/T 14506.29-2010 参考文献lJ EPA Method 200.8 Revision 5.4(1994) 2J 王营，何红寥，李冰.碱熔沉淀-等离子体质谱法测定地质样品中的多元素口.岩矿测试，2003 ,22(2):86-92. 3J 李冰，杨红霞.电感糯合等离子体质谱原理和应用.北京:地质出版社，2005.10 EON-Rgm立H阁。华人民共和国家标准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/T 14506.29-2010 国中 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张1字数20千字2010年12月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2010年12月第一版祷18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533定价书号:155066. 1-40973 GB/T 14506.29-2010 打印日期:2011年1月12日F002