微波消解-电感耦合等离子体质谱测定固体样品中稀土元素含量的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109187709A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201810672415.1(22)申请日2018.06.26(71)申请人中国矿业大学地址221116江苏省徐州市铜山区大学路1号(72)发明人潘金禾周长春罗玉霖张宁宁刘铖胡婷婷吉万顺聂天成(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人周敏(51)Int.Cl.G01N27/62(2006.01)H01J49/00(2006.01)G01N1/44(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称微波消解-电感耦合等离子体质谱测定固体样品中稀土元素含量的方法(57)摘要本发明公开了一种微波消解-电感耦合等离子体质谱测定固体样品中稀土元素含量的方法，包括步骤：将待测试样溶于浓硝酸和浓氢氟酸的混合酸中，密封进行微波消解，然后加热赶酸，加热初期加入几滴浓硫酸，将样品消解液蒸发至黄豆粒大小，加入浓硝酸溶液继续加热至完全溶解；冷却后用超纯水定容得测试液；配制标准工作溶液，绘制标准曲线，拟合出线性方程，利用电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS对测试液进行测试确定稀土元素含量。本发明在加热赶酸初期加入了浓硫酸，大大促进了稀土氟化物的分解，提高了测试精度，优化了仪器工作条件，方法检出限达到0.0001ppb～0.005ppb之间，回收率在84.71％～111.74％之间，具有检出限低、快速、准确等优点，能同时测定15种稀土元素。CN109187709ACN109187709A权利要求书1/2页1.一种微波消解-电感耦合等离子体质谱测定固体样品中稀土元素含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)准确称取待测的固体样品试样，置于酸煮洗净的溶样杯中，依次加入质量浓度65％的硝酸和质量浓度40％的氢氟酸，密封后装入微波消解仪，按照预先设定的微波消解程序加热消解；(2)消解完毕后，取出溶样杯，直接放在加热板上，设定温度为180～210℃，进行加热赶酸，加热初期加入几滴质量浓度98％的硫酸，将样品消解液蒸发至黄豆粒大小，然后加入浓度10％(V/V)硝酸溶液继续加热，至完全溶解；(3)取下溶样杯，冷却至室温，用超纯水将赶酸后的样品消解液定容至刻度，摇匀后得测试液；(4)配制含有待测稀土元素的一系列标准工作溶液，利用电感耦合等离子体质谱ICP-MS进行测试，再绘制标准曲线，拟合出线性方程；(5)将步骤(3)所得的测试液通过进样系统引入电感耦合等离子体质谱仪，应用标准模式结合碰撞反应池技术以及在线加入内标法定量进行ICP-MS测定，根据标准曲线确定稀土元素含量。2.根据权利要求1所述的微波消解-电感耦合等离子体质谱测定固体样品中稀土元素含量的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的微波消解程序为：采用功率800W，进行第一次升温，7min内升温至130℃，并在130℃的条件下驻留3min；进行第二次升温，3min内由130℃升温至160℃，并在160℃的条件下驻留7min；进行第三次升温，3min内由160℃升温至190℃，并在190℃的条件下驻留7min；进行第四次升温，3min内由190℃升温至210℃，并在210℃的条件下驻留28min。3.根据权利要求1或2所述的微波消解-电感耦合等离子体质谱测定固体样品中稀土元素含量的方法，其特征在于，所述步骤(5)中包括：选择各稀土元素的同位素，设置电感耦合等离子体质谱仪的工作参数，以103Rh为内标，对步骤(3)所得的测试液中的稀土元素进行测定。4.根据权利要求3所述的微波消解-电感耦合等离子体质谱测定固体样品中稀土元素含量的方法，其特征在于，步骤(5)中所述的电感耦合等离子体质谱的工作参数为：雾化气流量为0.99L/min，辅助气流量为0.9L/min，等离子气体流量为15L/min，射频功率：1550W，射频匹配电压：1.8V，蠕动泵转速：0.1rps，采样深度：10mm，雾化室温度：2℃；提取透镜1/2：0V/-230V，omega透镜电压：10.8V，omega偏转电压：-110V，碰撞池入口：-40V，碰撞池出口：-60V，Deflect：0.6V，PlateBias：-60V；碰撞池He气流量：5ml/min，能量歧视：5V，八极杆偏转电压：-18V，八极杆射频电压：190V，CeO/Ce产率：<0.5％，双电荷70/140产率：<1.5％；扫面方式：Peakjump；采样周期：0.31s；积分时间：0.3s。5.根据权利要求3所述的微波消解-电感耦合等离子体质谱测定固体样品中稀土元素含量的方法，其特征在于，所述稀土元素的同位素为89Y、139La、140Ce、141Pr、146Nd、147Sm、153Eu、157Gd、159Tb