ICS73.080 D59 中华人民共和国国家标准 GB/T30714—2014 电 电感耦合等离子体质谱法测定 砚石中的稀土元素 Determinationofrareearthinink-stone byinductivelycoupledplasmamassspectrometry 2014-06-09发布 2014-10-01实施 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前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中华人民共和国国土资源部提出。 本标准由全国珠宝玉石标准化技术委员会(SAC/TC298)归口。 本标准起草单位:深圳市计量质量检测研究院。 本标准主要起草人:罗美中、陈志强、蓝延、何小青、黄小龙、郑彦婕、胡书玉、杨万颖。 ⅠGB/T30714—2014 电感耦合等离子体质谱法测定 砚石中的稀土元素 1 范围 本标准规定了用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定砚石中稀土元素的方法。 本标准适用于砚石中稀土元素钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、 钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)的测定。 本标准方法中各稀土元素的检出限(mg/kg)分别为:Sc为0.05;Y、La、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、 Ho、Er、Tm、Yb、Lu均为0.005;Ce为0.1;Nd为0.025。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T14505—2010 岩石和矿石化学分析方法 总则及一般规定 DZ/T0130.2 地质矿产实验室测试质量管理规范 第2部分:岩石矿物分析试样制备 3 原理 试样经酸消解后,注入电感耦合等离子体质谱仪中,在等离子体的高温作用下,经去溶剂化、原子 化、离子化后进入质谱检测器。在一定浓度范围,其响应强度与待测稀土元素含量成正比,与标准系列 比较定量。 4 试剂 4.1 硝酸:优级纯。 4.2 硝酸溶液(体积分数为2%):取20mL硝酸(4.1),用水稀释至1000mL。 4.3 盐酸:优级纯。 4.4 王水:盐酸+硝酸(3+1)。 4.5 氢氟酸:优级纯。 4.6 高氯酸:优级纯。 4.7 硼酸:优级纯。 4.8 硼酸溶液:30g/L。取30g硼酸(4.7),溶解在1L水中。 4.9 16种稀土元素(Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)混合标准储备液 (10.0mg/L),选用相应浓度的有证标准物质。 4.10 16种稀土元素标准使用液(1.00mg/L);吸取10.0mL稀土元素混合标准储备液(4.9),置于 100mL容量瓶中,用2%硝酸溶液(4.2)稀释至刻度,摇匀。 4.11 铟(In)标准溶液(1000mg/L),选用相应浓度的有证标准物质。 1GB/T30714—2014 4.12 铑(Rh)标准溶液(1000mg/L),选用相应浓度的有证标准物质。 4.13 铼(Re)标准溶液(1000mg/L),选用相应浓度的有证标准物质。 4.14 In、Rh、Re混合内标储备液(10.0mg/L):分别吸取1.00mLIn标准溶液(4.11)、Rh标准溶液 (4.12)、Re标准溶液(4.13),置于100mL容量瓶中,用2%硝酸溶液(4.2)稀释至刻度,摇匀。 4.15 In、Rh、Re混合内标使用液(20.0μg/L):吸取1.00mL混合内标储备液(4.14)置于500mL容量 瓶中,用2%硝酸溶液(4.2)稀释至刻度,摇匀。内标使用液与样液的进样比例为1∶1。必要时,可根据 仪器设定的比例,选择合适浓度的内标使用液。 4.16 所用玻璃仪器均应用20%硝酸浸泡过夜,用水反复冲洗,最后用蒸馏水洗干净,干燥备用。所有 试验用水均为GB/T6682规定的一级水。 5 仪器与设备 5.1 电感耦合等离子体质谱仪。 5.2 干燥恒温箱。 5.3 电子分析天平(感量0.1mg)。 5.4 可调式电热板。 5.5 聚四氟乙烯消化杯或消化罐。 5.6 试样粉碎设备。 6 试样制备 6.1 试样加工制备按DZ/T0130.2要求进行。 6.2 试样加工后按GB/T14505—2010中4.1.1的要求进行保存。 7 分析步骤 7.1 试样处理 称取约0.1g(准确至0.1mg)试样于聚四氟乙烯消化杯中,依次加入16.0mL王水(4.4)、4.0mL 氢氟酸(4.5)和2.0mL高氯酸(4.6),混合均匀。盖上聚四氟乙烯消化盖,预留狭缝,在电热板上 130℃~150℃加热2h~3h。试样消化完全后,冷却取出,用少量水吹洗杯壁、杯盖,敞开杯口,在电热 板上加热近干。再用少量水吹洗杯壁,依次加入2.0mL王水(4.4)、1.0mL的硼酸溶液(4.8),振荡均 匀,在电热板上加热10min~20min后,将消化液洗入50mL容量瓶中,用水稀释至记刻度,摇匀,待 测。同时进行空白试验。 7.2 标准系列的制备 吸取0mL、0.10mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL、20.00mL稀土标准使用液 (4.10),分别置于100mL容量瓶中,用2%硝酸溶液(4.2)稀释至刻度,混匀。根据待测元素的实际含 量,可在1.0μg/L~200μg/L范围内选取合适的工作曲线范围。 7.3 测定 使用调谐液调整仪器各项指标,使灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等各项指标达到测定要求后,编 辑测定方法、选择测定元素及内标元素,将空白溶液、标准系列、样品待测液分别测定。选择In、Rh、Re 推算的虚拟内标为各元素内标,绘制标准曲线、计算回归方程。根据样品待测液中各稀土元素的信号强 2GB/T30714—2014 度CPS,计算出样品待测液中各稀土元素的含量。对于稀土元素含量超出标准曲线浓度范围的样品, 可根据实际情况定量稀释后测定。元素测定推荐质量数和仪器工作参考条件分别参见表A.1和表 A.2。为避免氧化物的干扰,也可选择在碰撞池模式下进行测试。 8 结果计算 样品中第i种稀土元素含量的计算见式(1): Xi=(ci-ci0)×V×1000 m×1000×1000…………………………(1) 式中: Xi———样品中第i种稀土元素含量,单位为毫克每千克(mg/kg); ci———样品待测液中第i种稀土元素的含量,单位为微克每升(μg/L); ci0———试剂空白液中第i种稀土元素的含量,单位为微克每升(μg/L); V———样品待测液的定容体积,单位为毫升(mL); m———样品的质量,单位为克(g)。 9 精密度 在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不应超过算术平均值的10%。GB/T30714—2014 GB/T30714—2014 附 录 A (资料性附录) 元素测定推荐质量数和仪器工作参考条件 A.1 元素测定推荐质量数(见表A.1) 表A.1 元素测定推荐质量数 稀土元素钪(Sc)钇(Y)镧(La)铈(Ce)镨(Pr)钕(Nd)钐(Sm) 铕(Eu) 质量数 45 89 139 140 141 146 147 153 稀土元素钆(Gd)铽(Tb)镝(Dy)钬(Ho)铒(Er)铥(Tm)镱(Yb) 镥(Lu) 质量数 157 159 163 165 166 169 172 175 A.2 仪器工作参考条件(见表A.2) 表A.2 仪器工作参考条件(型号:XseriesII) 参数(Parameter)数值 (Values)参数(Parameter)数值 (Values) 正向功率(Forwardpower) 1200 总电压(PCdetector) 3710 萃取电压(Extraction) 78 六极杆后聚焦电压(Focus) 14.9 冷却气流量(Cool) 13 辅助气流量(Auxiliary) 0.9 L1聚焦电压(Lens1) 1010 L2聚焦电压(Lens2) 68.2 L3聚焦电压(Lens3) 172.5 能量限制电压(DA) 59.6 离子偏转电压(D1) 45.5 离子偏转电压(D2) 140 极偏压(Polebias) 3 六极杆偏压(Hexapolebias) 6 雾化气流量(Nebuliser) 0.79 采样深度(Samplingdepth) 100 矩管垂直方向(Vertical) 395 矩管水平方向(Horizontal) 70 4102 — 41703T / BG