稀土元素分析测试方法在地质学上的应用
2022-10-21玉永珊
世界有色金属 2022年15期
关键词:分析
玉永珊
(桂林理工大学 地球科学学院,广西 桂林 541004)
稀土元素(Rare Earth Element)是指元素周期表中的一组17种化学元素,包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)。这十七个元素拥有着十分相似的原子结构、大体接近的化学活跃度,同时在自然界中基本是以化合物的形式相伴相生。然而,稀土元素的物理和化学相似性使得它们的测定通常困难而复杂[1]。过去,利用重量法、滴定法、分光光度法、火焰原子吸收光谱法(F-AAS)和石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)等经典方法准确测定地质样品中的稀土元素含量和种类等极其困难和耗时,而随着精密仪器分析技术的出现,想要完成这些任务变得相对便捷、准确及高效。在目前常用的实验仪器和分析测试方法中,仪器中子活化分析(INAA)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)因其多元素能力、高灵敏度、宽线性动态范围、干扰少,操作方便,精度高。此外,X射线荧光光谱法(XRF)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)也被发现在此类研究中非常有价值。在此,本文简要介绍一些常用的稀土元素分析测试方法,包括测试基本结构和原理、分析性能、基本概念和优缺点等,以及在地质学上的一些应用实例,旨在让初学者更快的了解并应用到地质学中[2-7]。
1 X射线荧光光谱法(WD-XRF和ED-XRF)
X射线荧光光谱法(XRF)是一种可靠的mg/g级痕量元素分析方法,是利用初级X射线光子或其他微观粒子激发待测物质中的原子,使之产生荧光(次级X射线)而进行物质成分分析和化学态研究的方法。……
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