ICP多元素分析.doc

多目标地球化学样品多元素分析操作规程四、全谱直读电感耦合等离子发射光谱法同时测定土壤和水系沉积物中的主、次量元素1 范围本部分规定了区域地球化学调查试样中铝、铁、钙、镁、钾、钠、钛、磷、钡、铍、铜、钴、镍、锶、钍、钒、锌、钼、锂、铷、镧、铈、钇、钪、锰、镓、铬、铌、镉、镱等三十种主、次和痕量元素的含量的测定方法。适用于水系沉积物及土壤试料中全铝量、全铁量、全钙量、全镁量、全钾量、全钠量、全钛量、全磷量、全钡量、全铍量、全铜量、全钴量、全镍量、全锶量、全钍量、全钒量、全锌量、全钼量、全锂量、全铷量、全镧量、全铈量、全钇量、全镱量、全钪量、全锰量、全镓量、全铬量、全铌量、全镉量的测定。本方法检出限（3S）见表三。本方法测定范围见表三。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。下列不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 2001.4 标准编写规则 第四部分：化学分析方法。GB/T 14505 岩石和矿石化学分析方法总则及一般规定。GB/T 6379 测试方法的精密度通过实验室间试验确定标准方法的重复性和再现性。3 方法提要称取定量样品，用硝酸、盐酸、氢氟酸、高氯酸分解，赶尽高氯酸，用（1+1）HCl溶解残渣，移至10mL塑料比色管中，定容。将待测溶液引入高温等离子体中， 待测元素被激发成离子及原子， 测量各元素离子及原子的发射光谱强度， 由仪器自动计算并打印出各元素的含量。4 试剂4.1 盐酸(HCl)=1.18g/mL 优级纯4.2 硝酸(HNO3)=1.41g/mL 优级纯4.3 氢氟酸(HF)=1.15g/mL 优级纯4.4 高氯酸(HClO4)=1.66g/mL 优级纯4.5 去离子水4.6 标准溶液4.6.1 钾标准溶液准确称取经550灼烧1小时的KCl 3.9571g于烧杯中，加水溶解后，移入250mL容量瓶定容。摇匀，此溶液1.00 mL含K2O 10.000mg。4.6.2 钠标准溶液 准确称取经550灼烧1小时的基准NaCl 14.7144g于烧杯中，加水溶解后移入250.0mL容量瓶中，水定容,此溶液1.00mL含Na2O 10.000mg.4.6.3 钙标准溶液准确称取经800灼烧1小时的光谱纯CaO 2.5000g于烧杯中,加入少量水润湿,加入(1+1)HCl 150mL,加热溶解,冷却后移入250mL容量瓶中,以水定容.摇匀,此溶液1.00mL含CaO 10.000mg。4.6.4 镁标准溶液准确称取经800灼烧1小时的光谱纯MgO 2.5000g于烧杯中,少量水润湿,加入(1+1)HCl 150mL,加热溶解,冷却后移入250mL容量瓶中,以水定容.摇匀.此溶液1.00mL含MgO 10.000mg。4.6.5 铝标准溶液准确称取经稀HCl处理、干燥器干燥后的Al片1.3231g于烧杯中，加入50mL（1+1）HCl，50mL水，加热溶解，冷却后移入250mL容量瓶中，以水定容，摇匀。此溶液1.00mL含Al2O3 10.000mg。4.6.6 铁标准溶液准确称取经500灼烧1小时的高纯Fe2O3 2.5000g于烧杯中，以少量水润湿，加入（1+1）HCl 100mL，加热溶解后，冷却，移入250mL容量瓶中。水定容，摇匀。此溶液1.00mL含Fe2O3 10.000mg。4.6.7 钛标准溶液准确称取经1000灼烧1小时的高纯TiO2 1.000g于铂坩埚中，加入5g Na2CO3，1g HBO3，放入马弗炉中，700熔融20分钟，取出，冷却，以5H2SO4溶解后，并用5H2SO4洗入1000mL容量瓶中，以5H2SO4定容。摇匀。此溶液1.00mL含TiO2 1.000mg。4.6.8 磷标准溶液准确称取经105干燥2小时的GR磷酸二氢钾1.91702，加水溶解后移入1000mL容量瓶中，以水定容。摇匀。此溶液1.00mLP2O5 1.000mg。4.6.9 锰标准溶液准确称取高纯电解锰0.3872g于烧杯中，加入10mL（1+1）H2SO4溶解后，移入500mL容量瓶，水定容，摇匀。此溶液1.00mL含MnO 1.000mg。4.6.10 钡标准溶液准确称取经105干燥2小时的BaCO3 1.4369g于烧杯中，少量水润湿，加入100mL10HCl溶解后移入1000mL容量瓶。水定容，摇匀。此溶液1.00mL含Ba 1.000mg。4.6.11 锶标准溶液准确称取经120干燥2小时的光谱纯SrO1.1826g于烧杯中，加（1+1）HCl50mL，加热溶解，冷却，移入1000mL容量瓶中。水定容。摇匀。此溶液1.00mL含Sr1.000mg。4.6.12 铍标准溶液 准确称取经120干燥2小时的光谱BeO 1.3877g于烧杯中，加10mLHF和5mL硫酸加热溶解后，蒸至白烟冒尽，残渣用100mL（1+1）HCl溶解，移入500mL容量瓶，水稀至刻度，摇匀。此溶液 1.00mL含Be 1.000mg。4.6.13 铜标准溶液 准确称取经1.000g高纯金属铜于烧杯中，加入（1+1）HBO3 20mL，加热溶解后，冷却，移入1000mL容量瓶中，水稀释至刻度。摇匀。此溶液1.00mL含Cu1.000mg。4.6.14 铅标准溶液 准确称取经稀HCl处理并在干燥器干燥后的高准金属铅片1.000g于烧杯中，加入（1+1）HCl 20mL，加热溶解后移入1000mL容量瓶中，水定容，摇匀。此溶液1.00mL含Pb1.000mg。4.6.15 锌标准溶液 准确称取经800灼烧过的光谱纯ZnO 1.2447g于烧杯中，加30mL水，10mLHCl，加热溶解，煮沸，冷却后移入1000mL容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀，此溶液1.00mL含Zn 1.000mg。4.6.16 钴标准溶液 准确称取光谱纯Co2O3 0.1407g于烧杯中，加入40mL（1+1）HCl，加热溶解后，冷却，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀，此溶液1.00mL含Co 0.100mg。4.6.17 镍标准溶液 准确称取光谱纯镍粉1.000g于烧杯中，加10mLHNO3，少许水，微热溶解后，冷却后移入1000mL 容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀。此溶液1.00mL含Ni1.000mg。4.6.18 镉标准溶液 准确称取经600灼烧1小时的光谱纯CdO 1.1423g于烧杯中，加（1+1）HCl20mL，加热溶解，冷却后移入1000mL容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀。此溶液1.00mL含Cd 1.000mg。4.6.19 铬标准溶液 准确称取经105干燥2小时的基准K2Cr2O7 1.9355g于烧杯中，加水溶解后，移入1000mL容量瓶中，以水定容，摇匀。此溶液1.00mL含Cr2O3 1.000mg。4.6.20 钒标准溶液 准确称取光谱纯金属钒1.000g于烧杯中，加入（1+1）HCl 50mL，加热溶解，冷却后移入1000mL容量瓶中，水稀至刻度。摇匀，此溶液1.00mL含V 1.000mg。4.6.21 锂标准溶液 准确称取经105干燥2小时的光谱纯Li2CO3 0.1331g于烧杯中，加入30mL水，盖上表皿，缓缓加入（1+1）HCl 20mL，低温加热溶解，煮沸，冷却后，移入500mL容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀。此溶液1.00mL含Li 0.050mg。4.6.22 铷标准溶液 准确称取GR RbCl 0.1294g于烧杯中，加适量水溶解后移入1000mL容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀。此溶液1.00mL含Rb2O 0.100mg。4.6.23 钍标准溶液 准确称取ThO2 0.1138g于烧杯中，加入HCl 10mL，少量NaF，加热溶解，加入2mLHClO4，蒸发至干，加HCl 12mL，低温蒸干。加入10HCl，微热溶解，冷却后以10HCl转入1000mL容量瓶中，稀至刻度。摇匀，此溶液1.00mL含Th 0.100mg。4.6.24 铌标准溶液 准确称取经800灼烧1小时的光谱纯Nb2O5 0.1431g放入瓷坩埚中，加焦硫酸钾4g，几滴H2SO4，放入马弗炉中800熔融0.5小时，冷却，4酒石酸加热提取，冷却后，以4酒石酸移入1000mL容量瓶中，并稀至刻度，摇匀，此溶液1.00mL含Nb0.100mg。4.6.25 镓标准溶液 准确称取0.1000g高纯金属镓于烧杯中，加HCl 20mL，H2O2 5mL，加热溶解，蒸干，（1+1）HCl 50mL溶解后，以（1+1）HCl转入1000mL容量瓶中，稀至刻度。摇匀。此溶液1.00mL含Ga 0.100mg。4.6.26 钪标准溶液 准确称取经800灼烧1小时的Sc2O3 1.5339g于烧杯中，加入（1+1）HCl 20mL，加热溶解后，冷却，移入1000mL容量瓶中，水稀至刻度。摇匀。此溶液1.00mL含Sc 1.000mg。4.6.27 镧标准溶液 准确称取经800灼烧1小时的光谱纯La2O3 1.1728g于烧杯中，加（1+1）HCl 50mL，加热溶解，冷却后移入1000mL容量瓶中，水定容。此溶液1.00mL含La 1.000mg。4.6.28 钇标准溶液 准确称取经800灼烧1小时的光谱纯Y2O3 1.2699g于烧杯中，加（1+1）HCl 5mL，加热溶解后，冷却，转入1000mL容量瓶中，水定容。摇匀。此溶液1.00mL含Y 1.000mg。4.6.29 镱标准溶液 准确称取经800灼烧1小时的光谱纯Yb2O3 1.1387g于烧杯中，加（1+1）HCl 5mL，加热溶解后，冷却，转入1000mL容量瓶中，水稀释至刻度。摇匀。此溶液1.00mL含Yb 1.000mg。4.6.30 铈标准溶液 准确称取经800灼烧1小时的光谱纯CeO2 0.0250g于烧杯中，加入H2SO4 10mL，H2O2 5mL，加热溶解，蒸干，加（1+1）HCl溶解，稀至250mL。此溶液1.00mL含CeO2 0.100mg。4.6.31 钼标准溶液 准确称取经500灼烧1小时的光谱纯MoO3 0.07502g，用0.4g/L NaOH 20mL溶解后，水移入500mL容量瓶中，以2H2SO4稀至刻度。摇匀。此溶液1.00mL含Mo 0.100mg。 根据元素之间没有光谱干扰及化学反应的原则，将待测的各元素配成6个混合标准溶液。介质均为10HCl溶液 表一 标准溶液的分组及元素的浓度标准序号元素浓度（mg/L）STD-1K2O、Na2O、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO500STD-2Cu、Pb、Zn、Be、Ni、Cr、Cd10Co、Rb5MnO20Li2.5STD-3TiO2100V5P2O520STD-4Nb2.5Ga10Mo、Th5.0STD-5La2.0Ce4.0Sc、Y、Yb1.0STD-6Sr、Ba105 仪器及工作条件5.1 IRIS Advantage(Radial)高分辨、高灵敏度全谱直读电感耦合等离子发射光谱仪。焦距0.38m，中阶梯光栅刻线52.6条/mm，21棱镜，电荷注入式（CID）检测器，512512检测单元，波长范围175nm1050nm。5.2 TJA高频发生器，高频功率2.0KW，工作线圈3匝，频率27.12MHZ。5.3 玻璃同心雾化器， 旋流雾室，内置式4道蠕动泵。5.4 工作条件表二 分析工作条件高频功率1.15KW等离子气流量15L/min辅助气流量0.5L/min雾化气压力0.22MPa蠕动泵转速100rpm观测高度15mm积分时间长波 275nm 15S短波 275nm 25S6 分析步骤6.1 试料 试样粒度应小于74m,并于105干燥2至4小时,置于干燥器中,冷却至室温。6.2 空白试验随同试料进行不少于2份空白试验。6.3 质量控制与校正 选取同类型水系沉淀物或土壤一级标准物质24个样品,随同试料同时分析。6.4 测定6.4.1 称取(6.1)0.1000g样品于聚四氟乙烯坩埚中,少量水润湿,加2mLHCl(4.1)、2mLHNO3（4.2），置于控温电热板上110加热1小时，加氢氟酸（4.3）5mL，高氯酸（4.4）1mL，110加热2小时，升温至130，加热2小时，取下坩埚盖，升温至200待高氯酸烟冒尽。取下，冷却，加（1+1）HCl2mL溶解盐类，移至10mL塑料比色管定容，摇匀。6.4.2 按表二工作条件，待仪器点火稳定0.5小时后，对待侧元素进行测量，直接打印出样品的分析结果。7 分析结果的计算主量元素直接以10-2报出，次、痕量元素均为10-6报出。表三 元素分析线、检出限、背景校正及主要元素干扰校正系数元素波长（nm）检出限（g/g）级次宽度高度读出宽度背景校正Al237.312101411543右14Ba413.0060.9811533左1Be234.8610.281431533左4Ca445.58927751933右15Cd214.4380.071571531左4，右11Ce418.6601801533左5，右12Co228.6160.181471533左1Cr267.7161.41261522左1Cu324.7540.51032142左7Fe271.44191231533左1Ga294.3641.61141531左5，右12K766.49012442543左1La408.6720.12822133左5，右12Li670.7840.18502742左1Mg277.669601211533左1，右14Mn257.6100.081311533左1Mo202.0300.31661523左1，右11Na589.5926572543左1Rb780.0237431922左4Nb319.4981.51051533左1Ni231.6040.31451533左4P214.91461561533右14Pb220.3532.01521