Особенности определения низких концентраций редкоземельных элементов в ультраосновных породах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой

Abstract

Актуальность. В настоящее время актуальной задачей является рациональное сочетание известных приёмов пробоподготовки, которые позволят анализировать разнообразные по составу природные образцы. Целью настоящей работы стало усовершенствование методики разложения ультраосновных пород на примере природных образцов дунитов, метагарцбургитов и гарцбургитов, а также подбор оптимальных условий для определения редкоземельных элементов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Методы. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой. Результаты и выводы. Представлены результаты исследования разных методик разложения образцов ультраосновных пород для последующего определения редкоземельных элементов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Для проведения эксперимента были выбраны природные образцы дунитов, метагарцбургитов и гарцбургитов, отобранные сотрудниками Института геохимии СО РАН, и стандартные образцы, схожие по минералогическому и химическому составу: ГСО 4233-88 (СДУ-1 дунит, Институт геохимии СО РАН, Российская Федерация); JP-1 (перидотит, Япония) и DTS-1 (дунит, США). Правильность методик разложения подтверждена сравнением полученных результатов с принятыми (рекомендованными) значениями для исследуемых стандартных образцов перидотита JP-1 (Япония) и дунита DTS-1 (США). Результаты, полученные разными способами разложения, хорошо согласуются с рекомендованными значениями в пределах погрешности анализа. Таким образом, усовершенствованная методика разложения в сушильном шкафу является очень эффективным и экспрессным способом пробоподготовки ультраосновных пород. Методика позволяет подготовить пробы без потери низких содержаний определяемых элементов и провести весь процесс пробоподготовки в одной посуде с использованием меньшего количества химреактивов, что исключает увеличение поправки холостого опыта, а также загрязнения масс-спектрометра. Средние значения концентраций редкоземельных элементов в ГСО 4233-88 дунита СДУ-1, полученные в настоящей работе и собранные за несколько лет исследований, представляют несомненную ценность, значительно расширяют информацию об элементном составе стандартного образца дунита и дают возможность применять стандартный образец для оценки правильности и точности определений редкоземельных элементов в аналитической практике

Relevance. Currently, an urgent task is the rational combination of well-known methods of sample preparation, which will allow the analysis of diverse natural samples. Aim. To improve the methods of decomposition of ultrabasic rocks using the example of natural samples of dunites, metagartsburgites and harzburgites, as well as to select optimal conditions for determining rare earth elements by inductively coupled plasma mass spectrometry. Methods. Inductively coupled plasma mass spectrometry. Results and conclusions. The paper introduces the results of a study of different methods for decomposing ultramafic rock samples for subsequent determination of rare earth elements by inductively coupled plasma mass spectrometry. The samples of dunites, metaharzburgites and harzburgites were selected for the experiment. The precision and quality of the results obtained were validated using standard samples JP-1 (Japan), DTS-1 (USA), and SDU-1 (IGC SB RAS, Russian Federation), which share similarities in mineralogical and chemical composition with the samples being analyzed. The accuracy of the decomposition methods confirmed by comparing the obtained results with the accepted (recommended) values for the studied reference samples of peridotite JP-1 (Japan) and dunite DTS-1 (USA). The obtained results well consent with reference and information values within margin of error of the analysis. The improved method of decomposition in a drying cabinet is a very effective and express method for sample preparation of ultrabasic rocks. The method allows preparing samples without loss of low contents of the elements being determined. The complete procedure for sample preparation was conducted in a single vessel, utilizing a reduced quantity of chemical reagents. This approach also prevents an increase in the correction of the blank experiment and minimizes the risk of contamination in the mass spectrometer. The concentrations of rare earth elements in the SDU-1 (dunite) presented in the work expand the information about the elemental composition. The concentrations of rare earth elements in the SDU-1 (dunite) can be applied in analytical practice for accuracy of definition of rare earth elements