电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镝铁电解粉尘中15种稀土元素

用硝酸和氢氟酸溶解试样,高氯酸冒烟除氟,在硝酸介质中用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了镝铁电解粉尘中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y 15种稀土元素。为了提高高含量元素的测定准确度,在测定基体元素Dy时,采用铟作内标;为了消除基体效应对稀土杂质元素测定的影响,采用基体匹配的校准曲线。镝铁电解粉尘中铁含量很低(铁的质量分数不超过1%),对测定没有影响。实验方法测定了一镝铁电解粉尘样品,结果表明,La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y 14个稀土杂质元素测定值与ICP-MS的测定值基本一致,镝和14个稀土元素的合量与重量法测得的稀土总量吻合。     

粉末压片-X射线荧光光谱法测定地质样品中镧铈镨钕钐

快速准确测定地质样品中La、Ce、Pr、Nd、Sm,能够为寻找稀土矿物提供基础依据。实验在对样品粒度、样品的磨制方法优化的基础上,选取与待测样品粒度一致、基体相似、各元素含量有梯度且含量范围足够宽的岩石、土壤、水系沉积物、稀土和部分多金属系列标准物质作为校准样品,用综合数学校正公式校正谱线重叠干扰,实现了粉末压片-X射线荧光光谱法(XRF)对地质样品中轻稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm的测定。实验表明,当样品粒度不小于160目(0.097mm)时,测定结果与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)最相符;对60~80g样品用粉碎机磨制4min,过160目筛的过筛率为96.7%~98.5%,过筛率能满足地质标准(DZ/T 0130.2—2006)过筛率大于95%要求,筛上团聚颗粒轻磨后100%过160目筛。各元素的检出限如下所示:La 2.93μg/g、Ce 3.86μg/g、Pr 2.84μg/g、Nd 2.97μg/g、Sm 4.18μg/g。选择地质实际样品,按照实验方法分别重复制备7个样片,La、Ce、Pr、Nd、Sm测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为0.81%~1.4%。选取4个地质样品,分别按照选定的方法对La、Ce、Pr、Nd、Sm进行测定,测得结果与参考值(电感耦合等离子体质谱法多次测量的平均值)吻合。取未参与校准由线回归的稀土、土壤、水系沉积物、岩石标准物质各一个,按照实验方法分别进行5次平行测定,计算各轻稀土元素的测定平均值,结果表明,测定值均在标准值误差允许范围内。     

电感耦合等离子体质谱法测定镍基单晶高温合金中痕量稀土元素

镍基单晶高温合金中稀土元素的含量会对其热学性能和稳定性能产生重要影响,因此需要对其中稀土元素进行准确监控和严格测定。采用3 mL盐硝混酸(盐酸与硝酸体积比为5∶1)-1.5 mL过氧化氢溶解镍基单晶高温合金样品,以Sr为内标对Sc进行校正,以Rh为内标对La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y进行校正,用基体匹配法绘制校准曲线克服基体效应,以氦气作为碰撞气采用碰撞池反应模式消除轻质稀土元素所形成氧化物、氢氧化物离子对重质稀土元素¹⁵³Eu、¹⁵⁷Gd、¹³⁶Dy、¹⁶⁶Er的干扰,实现了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对镍基单晶高温合金中痕量稀土元素的测定。在优化的实验条件下,校准曲线线性相关系数均达到了0.999以上,线性范围为4~100 ng/mL,方法检出限为0.013~0.027 μg/g,定量限为0.04~0.09 μg/g。将实验方法应用于镍基单晶高温合金实际样品中稀土元素的测定并进行加标回收试验,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)不大于5.6%,回收率为94%~106%。     

海南岛不同种类与不同生境蔓荆子稀土元素的分析与比较

采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了海南蔓荆子的稀土元素含量,结果表明,三叶蔓荆子与单叶蔓荆子均是轻稀土La、Ce、Pr、Nd、Sm的含量比重稀土Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的高;低海拔三叶蔓荆子的稀土元素含量比高海拔的高;距海岸距离远的稀土元素含量比距离近的高;三叶蔓荆子的稀土元素含量比单叶蔓荆子的高,比值 (SM/DM)在1.80～4.33之间;三叶蔓荆子的稀土元素含量区间尺度为0.44～1.83之间,单叶蔓荆子的为0.14～1.31之间,可判断蔓荆药性为苦.单叶蔓荆为甚.     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定稀土合金渣中主要稀土氧化物

提出了微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)同时测定稀土合金渣中氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钐和氧化镝等主要稀土氧化物的分析方法。考察4种不同的消解试剂体系,优化了消解参数并选择了合适的分析线。结果表明,在以下条件下样品的消解效果最好：以HNO₃-HCl-HF-H₂O₂（V(HNO₃)∶V(HCl)∶V(HF)∶V(H₂O₂)=4∶2∶2∶1）作为消解试剂,采用四段升温的消解程序,设定的最低温度为160 ℃,最低压力为1.5 MPa,最高温度为225 ℃,最高压力为3.5 MPa,每段的最大温差不超过25 ℃,最大压差不超过1 MPa。在选定的仪器参数下,以408.671,413.765,390.843,401.255,359.260,353.171 nm 波长的谱线分别作为La,Ce,Pr,Nd,Sm,Dy的分析线,用稀土氧化物绘制校准曲线,ICP-AES法测定消解液中上述氧化物。测定结果的相对标准偏差在0.44%～0.98% 范围,加标回收率在94%～106%之间。     

稀土尾矿库周边植物碱蓬对稀土元素的吸收与生物富集作用

为研究稀土尾矿库周边植物碱蓬对4种稀土元素(La、Ce、Pr、Nd)的吸收和富集特征,以广泛分布于稀土尾矿库周边的碱蓬及其根区土壤为研究对象,用ICP-MS法分析土壤中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd的含量和碱蓬各器官中La、Ce、Pr、Nd的含量,并对土壤进行了污染评价。结果表明,土壤中6种稀土元素的平均含量顺序为:CeLaNdPrSmGd,其数值分别为7826.9 mg/kg、4117.8 mg/kg、2251.0 mg/kg、1393.3 mg/kg、240.1 mg/kg、217.0 mg/kg,且稀土尾矿库周边土壤受到了严重的稀土元素复合污染;碱蓬对La、Ce、Pr、Nd的吸收没有特别的选择性;碱蓬对La、Ce、Pr、Nd的转移能力和耐受力较强,且碱蓬植物体内积累了较多的稀土元素,所以碱蓬在一定意义上可用于该地区稀土元素污染土壤的修复;在采样点GW-1～GW-11中,碱蓬各器官中La、Ce、Pr、Nd的含量水平为根叶茎;在采样点GW-12～GW-18中,碱蓬各器官中La、Ce、Pr、Nd的含量水平为根茎叶,即La、Ce、Pr、Nd主要分布于碱蓬根部;相关性分析表明,碱蓬各器官中的稀土元素大部分来源于其根区土壤;在采样点GW-1～GW-18中,碱蓬对La、Ce、Pr、Nd转移系数的平均值分别为0.976、1.013、0.897、0.944,说明稀土尾矿库周边的碱蓬对稀土元素的转移能力顺序为:CeLaNdPr;碱蓬对La、Ce、Pr、Nd富集系数的平均值分别为0.117、0.153、0.108、0.149,说明稀土尾矿库周边的碱蓬对稀土元素富集能力顺序为:CeNdLaPr。     

高压密闭消解-电感耦合等离子体质谱法测定钛铁矿中39种主次元素

准确测定钛铁矿中主次元素对提高钛铁矿的选钛技术及有益元素的综合回收具有指导意义。钛铁矿难溶易水解,一般很难实现一次分解多元素同时测定。采用3 mL HF-1 mL HNO₃-0.5 mL H₂SO₄于180 ℃高压密闭消解10 h,用5 mL逆王水180 ℃高压密闭方式溶解盐类5 h,在线引入Rh、Re混合内标,采用标准模式测定Li、Be、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Y、Mo、Cd、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、W、Pb、U,动能歧视模式测定Fe、Zr、Nb、La、Ce、Hf、Ta,对于受质谱干扰严重的V、Ni、Cd、Eu、Gd、Tb,通过数学校正方程在线进行校正,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定钛铁矿中39种主次元素的方法。方法校准曲线的相关系数均不小于0.999 6,检出限为0.002～2.4 μg/g,将其应用于钛铁矿成分分析标准物质分析,结果的相对误差(RE)为－10.0%～13.0%,相对标准偏差(RSD,n=12)均不大于3.5%;对主量元素及缺少认定值的元素进行加标回收试验,回收率为96%~104%。采用实验方法对钛铁矿样品进行分析,测得结果的相对标准偏差(RSD,n=12)均不大于4.1%。     

La0.65RE0.10Mg0.25Ni3.5Si0.15(RE=La,Ce,Pr,Nd,Sm)储氢合金的电化学性能及EIS分析

通过感应熔炼制备La0.65RE0.10Mg0.25Ni3.55i0.15(RE =La,Ce,Pr,Nd,Sm)合金.采用X射线衍射方法分析了合金的相结构,研究了其电化学性能,并采用电化学阻抗谱分析了合金电极的放氢动力学特性.研究结果表明,合金是以LaNi5、LaNi3为主相的多相结构,同时合金中少量的Si元素与Mg和Ni元素形成了少量的Mg2 Si相和Ni2Si相.Ce,Pr,Nd,Sm部分替代La以后,合金的放电容量下降,Ce的替代使合金容量大幅度降低.对于本系列合金,La被其他稀土元素部分替代后,合金经过100次循环后的容量保持率略有下降,但除了Pr元素以外,变化值均较小.合金电极的电化学阻抗谱分析表明,中低频区的容抗弧半径依次为Ce ＞La＞ Nd ＞Sm ＞Pr,这表明采用Nd、Sm、Pr替代La后合金电极在碱液中放电过程电荷传递电阻Rct减小,即合金表面活性增加,但Ce替代却导致Ret急剧增大,这可能与Ce在碱液中易形成氧化物降低了合金的表面活性有关.     

电感耦合等离子体质谱法测定铁铬铝合金中14种稀土元素

铁铬铝合金(Fe-Cr-Al)是一种优良的电热合金,冶炼时常加入一定量的稀土元素以提高产品的使用性能。用盐酸(1+1)溶样,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定14种稀土元素的方法。考察了采样深度对质谱强度、氧化物产率和二价离子产率的关系,选择13.5～14.5 mm为适宜的采样深度范围;选择¹³⁹La、¹⁴⁰Ce、¹⁴¹Pr、¹⁴⁶Nb、¹⁴⁷Sm、¹⁵³Eu、¹⁵⁷Gd、¹⁵⁹Tb、¹⁶³Dy、¹⁶⁵Ho、¹⁶⁶Er、¹⁶⁹Tm、¹⁷²Yb、¹⁷⁵Lu为测量同位素避免了质谱干扰,同时采用干扰系数校正法校正了¹⁷OH¹⁴⁰Ce对¹⁵⁷Gd的干扰;通过减少称样量和稀释以及¹⁰³Rh和¹⁸⁵Re双内标校正法消除了仪器漂移或基体效应产生的影响。在优化的条件下进行测定,校准曲线线性相关系数均达到了0.999 9 以上;各待测同位素检出限为0.002~0.083 μg/g,方法定量限为0.01~0.42 μg/g。按照实验方法测定3个铁铬铝合金样品中La、Ce、Pr、Nb、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)为0.48%~9.7%,加标回收率为93%~108%。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)进行方法对照试验,结果表明,两种方法对样品中La和Ce测定的结果基本一致。     

ICP-AES法测定钢中稀土夹杂物La,Ce,Pr,Nd,Sm含量

采用ICP-AES测定钢中稀土夹杂物La,Ce,Pr,Nd,Sm含量.确定了电解制度、优化了仪器工作条件、选择了元素最佳分析谱线.方法准确、快速、简便.     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定轻稀土矿石中8种主量稀土氧化物

稀土矿种类繁多,矿物组成复杂,常富含Ca、P、Fe、Ba、Si、S、Mn、Pb等元素,而采用熔融法制样时,富含Fe、Mn、Pb等单质元素的稀土矿样会腐蚀Pt-Au坩埚。试验将稀土矿石与混合熔剂[m(Li₂B₄O₇)∶m(LiBO₂)=33∶67]以质量比1∶14(稀释比)混合,再加入1mL 500g/L NH₄NO₃溶液为氧化剂、0.2mL 100g/L LiBr溶液为脱模剂,在1050℃下熔融制成均匀玻璃片,使用波长色散X射线荧光光谱法(WDXRF)测定轻稀土矿石中La₂O₃、CeO₂、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃等8种主量稀土氧化物。方法中稀土氧化物的检出限为5~159μg/g。实验方法用于测定两个稀土矿石标准物质GSB04-3549-2019(稀土总量为4.44%)和GSB04-3309-2016(稀土总量为29.09%)中8种稀土氧化物,低品位稀土矿石标准物质(GSB04-3549-2019)中稀土氧化物测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)小于13%,高品位稀土矿石标准物质(GSB04-3309-2016)中稀土氧化物测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)小于2%。选取2个轻稀土矿石样品(稀土总量分别为2.55%和24.64%),按照实验方法进行稀土总量的加标回收试验,回收率为96%~100%。选取2个稀土矿石标准物质GSB04-3550-2019和GSB04-3311-2016以及2个轻稀土矿石样品,按照实验方法测定La₂O₃、CeO₂、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃,测定值与标准值或电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定值相吻合。实验方法具有较广的适应性,能满足复杂矿物组成轻稀土矿石中主量稀土氧化物的检测。     

电感耦合等离子体质谱法测定金属矿中稀土和稀散元素

金属矿中稀土和稀散元素的测定对其综合利用具有重要意义。难溶元素Nb、Ta、Zr、Hf采用酸溶法处理时较难溶解完全,Nb、Ta采用碱熔法处理后再用王水浸取存在不稳定的问题。实验采用偏硼酸锂熔融样品,酒石酸体系浸取,解决了上述Nb、Ta等元素测定中遇到的难题。通过选择待测同位素和干扰校正方法在线校正,以10 μg/L¹⁸⁵Re和10 μg/L¹⁰³Rh为混合内标,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对浸取液进行测定,实现了对金属矿中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y共15种稀土元素,及Nb、Ta、Zr、Hf、Ga、Rb、Cd、Cs、In、Tl共10种稀散元素的测定。方法校准曲线的线性相关系数均大于0.999 7,方法检出限为0.03～0.85 μg/g,定量限为0.09～2.55 μg/g。将实验方法应用于铅矿石、钨矿石、钽矿石和锆矿石标准物质中稀土和稀散元素的测定,结果的相对误差(RE)为-5.33%～6.67%,相对标准偏差(RSD,n=12)不大于9.8%。采用实验方法对洛宁铅锌多金属矿区的样品进行测定,结果的相对标准偏差(n=5)不大于9.3%。     

电感耦合等离子体质谱法测定岩石和水系沉积物中痕量稀土元素

稀土元素含量低,基体和多原子离子干扰严重,使得岩石和水系沉积物中稀土元素的测定难度较大。采用硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸4酸混合体系溶解样品,在优化仪器工作参数的基础上,通过筛选同位素和采用校准方程校正的方式消除了多原子离子干扰;以质量浓度为50 μg/L的¹⁰³Rh为Y元素内标,质量浓度为50 μg/L的¹¹⁵In为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb元素内标,质量浓度为50 μg/L的 ¹⁸⁷Re为Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu元素内标校正了基体效应和信号的动态漂移,实现了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对岩石和水系沉积物中15种稀土元素的测定。校准曲线相关系数均大于0.999 5,线性良好;方法检出限为0.000 9～0.008 1 μg/g;测定下限为 0.002 7～0.026 9 μg/g。采用岩石和水系沉积物标准物质进行实验方法验证,测定结果与认定值相符,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.80%～4.3%。     

电感耦合等离子体质谱法测定稀土氧化物中氧化铕

采用硝酸溶样后, 测定试液中铕的同位素¹⁵¹Eu和¹⁵³Eu, 取两者测定值的平均值作为铕的测定值, 从而建立了电感耦合等离子体质谱测定稀土氧化物中氧化铕含量的方法。实验确定了1%(体积分数)HNO₃为测定介质, 射频功率为0.9 kW, 载气流量为0.79 L/min, 以铯为内标元素消除了基体效应和信号漂移对测定的影响。在选定的仪器参数和试验条件下测定, 氧化铕的质量浓度在2.00～100.00 μg/L范围内呈良好的线性关系, 方法检出限为0.08 μg/L。对包头矿稀土氧化物内控标样(Eu₂O₃参考值为0.22%)中Eu₂O₃进行测定, 测定值与参考值一致。方法应用于稀土氧化物合成样品中氧化铕的测定, 测定结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法的测定结果一致, 相对标准偏差(n=11)为1.3%～1.4%, 回收率为98%～106%。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定磷矿中微量稀土元素

样品经碱熔,溶液提取,沉淀富集后得到只含稀土元素的溶液,采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定磷矿中15种稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y。主要考察了共存元素间的干扰情况,选择无干扰或干扰量对分析结果可以忽略不计的谱线为最佳分析线,标准曲线法直接测定磷矿中稀土元素。本法测定结果与ICP-MS测定结果相符合,可满足日常分析要求。     

溶样方法对电感耦合等离子体质谱法测定岩石和土壤中稀土元素的影响

基于电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定稀土元素的优势,在优化仪器工作参数的基础上,探究了敞口混合四酸法(HNO₃-HCl-HF-HClO₄)、敞口混合五酸法(HNO₃-HCl-HF-HClO₄-H₂SO₄)和高压密闭法(HNO₃-HCl-HF)3种溶样方法对ICP-MS测定岩石和土壤中稀土元素的影响。结果表明:敞口混合四酸法因样品消解不完全不适宜用于ICP-MS测定岩石和土壤中稀土元素;敞口混合五酸法和高压密闭法均可以实现ICP-MS对岩石和土壤中稀土元素的测定;敞口混合五酸法结合ICP-MS测定稀土元素的方法检出限为0.001~0.035μg/g,相对标准偏差为1.4%~6.4%,相对误差在±9%范围内,加标回收率为92%~110%;高压密闭溶样法的检出限为0.001~0.009μg/g,相对标准偏差为1.0%~9.2%,相对误差在±4%范围内,加标回收率为93%~107%。敞口混合五酸法具有处理流程短的优点,适用于大批量样品处理;高压密闭溶样法具有检出限低,测试精度高及用酸量少等特点,但处理流程长不适用于大批量样品处理。