ICP-MS分析用地质样品制备过程中Nb、Ta等元素的特殊化学行为

常规PTFE对瓶亚沸蒸馏HF时,Nb、Ta等部分高场强元素提纯效果较差,甚至适得其反,暗示Nb、Ta在HF蒸馏过程中存在"挥发"作用。然而,高温、高压酸溶法溶解岩石样品时,Nb、Ta等并没有表现出类似的"挥发"作用。对Nb、Ta等在高温、高压酸溶法溶样过程不同实验阶段的行为进行了详细研究。研究结果表明岩石样品中的Al、Fe、Mg、Ca等主元素基体会影响Nb、Ta等元素在溶液中的存在形式和稳定性。当基体元素与Ta含量比值达到1×104以上时,Nb、Ta在稀硝酸介质中可以稳定存在,Ta回收率达到100%。进一步的研究结果表明,在HF中加入Al、Fe等基体,可以明显降低HF蒸出液中Ta浓度,增强HF中Ta等元素的提纯效果。在用于ICP-MS分析的样品化学制备过程中Nb、Ta表现出了不同的化学行为,在以稀硝酸为介质的Nb、Ta溶液中Ta的水解聚合程度和可能性远远大于Nb。因此,除了在样品提取前使样品溶液中保留足够的HF介质外,要获得准确的Nb/Ta比值应充分延长Ta的积分时间或者采用时间分辨分析信号平均值。

基体干扰对ICP-AES分析土壤样品中主、次量元素的影响研究

为了研究分析方法中的干扰因素对于分析结果的影响程度,针对地球化学中常用的分析手段ICPAES法,选择土壤标准物质采用与被测样品相同消解方法,作为工作校准曲线来抵消基体影响因素。比较了在土壤基体和无土壤基体条件下测得的土壤样品中各主、次量元素结果的相对偏差,分析了其中联系和规律。发现无土壤基体干扰的结果RE值均在0左右浮动,正负偏移比例基本一致,若排除谱线干扰因素的话,基体匹配方法能有效消除土壤中基体干扰影响。而土壤基体干扰对Al,Ca,Fe,Mg,P,Ti和Ba元素分析结果有较大负偏差影响,最大偏离差Mg 279.5 nm谱线达-14.49%,影响程度排序为Ti,Mg>P,Fe>Ca,Ba>A1,对其他元素Na,Cr,Cu,V,Li,Mn,Ni和Sr则无明显影响。与原本设想的结果相反,基体干扰对我们视作基体的高含量元素测试结果影响十分大,反而对次量元素影响表现并不显著。在综合基体干扰中,Ca和Mg两元素自身组分含量影响权重明显,表现为自身组分含量与分析结果相对偏差值有明显线性相关性。其他元素自身组分与基体影响结果无线性趋势,自身含量的影响权重很小。谱线的选择,干扰因素的排除对结果的确定十分重要。干扰影响的因素和规律一直是ICP光谱学者致力研究探索的课题。这些研究结果对ICP-AES分析土壤样品时谱线的选择及结果准确度的判定有很好的指导意义。

X射线荧光光谱法测定海洋沉积物中的41种元素及氧化物

海洋沉积物样品具有盐分含量高、吸水性强、基体复杂、不同元素浓度差异悬殊等特点,其元素定量分析无论在样品前处理以及分析测试方法都有不少问题。特别是常微量元素很难用同一种方法进行测定,波长色散X射线荧光光谱可以很好的解决这一难题。因此,本文构建了粉末压片制样波长色散X射线荧光光谱法直接测定海洋沉积物样品中41种元素或其氧化物(Na_2O、MgO、Al_2O_3、SiO_2、P、S、Cl、K_2O、CaO、Fe_2O_3、Sc、Ti, V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、La、Hf、W、Pb、Bi、Ce、Nd、Th、U)的方法。样品在30 t的压力下保压30 s,制备的样片坚固光滑、吸潮性小。针对海洋地质样品的多样性,通过多种校准标准品拟合曲线进行测量,降低了检出限,优化了测量条件。用经验系数、理论α系数与经验系数相结合和康普顿散射线内标法校正元素间的基体效应。对土壤成分标准物质GBW07408和海洋沉积物成分标准物质GBW07315进行精密度考察,大部分元素的方法精密度提高至0.16%~3.87%,绝大多数主次痕量元素的测量精密度(RSD)小于4%,方法检出限为0.8~220μg/g。对渤海湾三个站位沉积物样品41种元素或其氧化物测定,结果表明,测定方法的重复性好,经国家一级标准物质验证,表明方法准确可靠,能满足日常分析要求。该方法对水系沉积物、土壤等陆地地化样品同样适用。

准噶尔盆地南缘苍房沟群物源分析

根据砾岩成分、碎屑组成、主量元素及重矿物组合特征，探讨准噶尔盆地南缘苍房沟群物源特征及物源区。砾岩成分分析表明：伊林哈比尔尕山的石炭系地层是准噶尔南缘西段苍房沟群的主要物源区，而博格达山是准噶尔南缘东段前缘坳陷的物源区。砂岩骨架成分分析表明：北天山作为准噶尔南缘前陆坳陷主要物源区曾存在，但持续时间很短；博格达山北缘的石炭系柳树沟组岩层为准噶尔南缘东段前缘坳陷的主要物源。主量元素测定表明：下苍房沟群岩石样品以火山岩为主要物源区特征，其物源很有可能来自南部伊林哈比尔尕山中石炭系的火山岩；而上苍房沟群以混杂物源区为特征，表明早三叠世隆升的博格达山已成为其物源区。盆地南缘西段以低级变质岩和中酸性岩浆岩的重矿物组合为特征，表明北天山隆起是其主要物源区；东段以中酸性岩浆岩和中高级变质岩重矿物组合为特征，综合考虑其物源区应为南部的博格达山。

X射线荧光光谱法测定铬、钒、钛共存的钛合金中12种元素

采用X射线荧光光谱分析钛合金时,由于共存元素之间存在严重谱线干扰和基体效应,使元素含量与谱线强度之间相关性差,影响测定结果的准确度和精密度,尤其是铬、钒、钛3元素共存的钛合金是X射线荧光光谱检测遇到的难题。试验通过利用多套钛合金标准样品制作校准曲线,选择适合谱线和测试条件,校正谱线重叠干扰和基体效应的方法有效地解决钛合金中共存元素的干扰,其中谱线重叠干扰通过测量计算钛元素Kβ线对钒元素Kα线的重叠系数,钒元素Kβ线对铬元素Kα线的重叠系数来解决。方法已用于钛合金样品中钼、锡、锆、钒、铝、锰、铁、铬、钨、镍、铜、硅共12个主次元素含量的测定,测定值与化学法测定值相符,各元素测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均小于1.0%。方法可供航空用α、β、α+β3类钛合金中主次元素的检测。

电路CAA中稀疏矩阵技术的处理及实现

介绍了稀疏矩阵在电路计算机辅助分析中的运用,提供了稀疏矩阵处理的算法,并以类C语言描述其实现过程.

混合标准溶液在乳粉检测中的应用

目的去除乳粉检测时共存元素的基体效应和干扰问题,提高测试效率。方法将钾、钠、钙、镁、铁、锌、铜、锰、磷的单元素标准溶液配制成多元素混合标准溶液,用于乳粉中常量元素的检测。分析混合标准溶液对于乳粉中常量元素检测时的优势,阐述应用混合标准溶液进行测定时的关键点。采用电感耦合等离子体发射光谱法(inductively coupledplasma atomic emission spectrometry,ICP-OES)进行标准溶液稳定性研究。结果采用混合标准溶液测定,能解决基体效应的问题。不同日期该混合标准溶液系列的校准曲线回归方程相关系数均大于0.999;并对质控样品进行分析,使用保存12个月的混合标准溶液进行测定结果仍在标准值的范围内。结论混合标准溶液在乳粉检测时能提高乳粉中常量元素检测的准确性和测试效率。能在常温下稳定保存12个月。

微波等离子体原子发射光谱法测定偏远矿区海泡石中的主微量元素

海泡石是具有层状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物,其中无机元素含量是揭示其成矿物质来源、成矿流体性质和矿床成因的重要依据,通常采用电感耦合等离子体发射光谱/质谱法(ICP-OES/MS)进行测定,等离子体(ICP)的高温激发会产生成大量谱线干扰,维持ICP稳定工作需使用高纯氩气,持续供气对于偏远矿区海泡石的检测还将面对气体采购和运输不便的问题。本文基于微波等离子体原子发射光谱(MP-AES)的低温激发技术减少光谱干扰,建立了准确测定偏远矿区海泡石中主量元素Mg、Al、Ca、Fe、K、Na和微量元素Cu、Zn、Mn、Pb含量的分析方法。利用硝酸-盐酸-氢氟酸混合酸对海泡石进行微波消解,避免了样品处理过程中分析元素的损失,加快了样品处理速度,同时提高了样品溶液的稳定性。通过选择各元素光谱线的分析波长,并利用快速线性干扰校正(FLIC)技术校正光谱干扰,以Lu为内标元素校正基体效应,提高了灵敏度和准确度。各元素的检出限为0.19~14.6μg/L。海泡石国家标准物质(GBW07138)各元素测定值与认定值的相对误差在-5.0%~6.7%之间。本方法具有检出限低、线性范围宽、结果准确等优点;MP-AES采用自带的氮气发生器为等离子体提供氮气作为工作气,无需引入复杂气体,提高了分析效率,尤其适用于气体采购和运输不便的偏远矿区。

埋地输油管道大修开挖所受应力的有限元计算方法

在役热输管道开挖修复时,若施工不当,容易导致管道局部应力过大而破裂,造成油品外泄,产生巨大的经济损失和严重的环境与生态污染,因此有必要对管道大修开挖时的受力情况进行研究,使输油管道大修在安全稳定的条件下进行。通过分析管道大修开挖时的受力情况,引入文克勒地基模型,计算处于弹性阶段的土壤对管道的侧向作用力,同时建立了输油管道大修开挖情况下的受力模型。采用有限单元法求解该模型,计算出开挖后管道所受的最大综合应力以及加入支撑后的最大综合应力。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定核级锆合金中17种常量及痕量元素

使用电感耦合等离子体原子发射光谱法对核级锆合金中4种常量元素及13种痕量元素进行测定。通过用高纯海绵锆及主合金元素进行基体匹配和选择合适的光谱线作被测元素分析线,成功地测定了核级锆合金中常量元素锡、铌、铁、铬和痕量元素铝、钴、铜、钼、镁、锰、镍、铅、硅、钽、钛、钒、钨。对NIST的360b锆合金中锡、铁、铬、镍的测定,其测定结果与标准物质证书给出的标准值相一致。对核级锆合金进行加标回收试验,结果表明,除钽的回收率偏低和铝、铅的回收率偏高外,铌、钴、铜、钼、镁、锰、硅、钛、钒、钨的回收率在92%～108%之间。本法的测定结果稳定,3天测定结果的相对标准偏差(RSD)均在6%以下,能满足西屋认证标准(RSD<10%)的要求。

X射线能谱法测定土壤中7种主次量元素

采用粉末样品压片制样，土壤标准物质以及人工合成标样为标准，用Ｘ 射线荧光能谱仪对土壤试样中的Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ 、Ｔｉ、Ｍｎ 、Ｆｅ 和Ｓｒ ７ 种主、次量元素进行测定。讨论了基体效应及校正等问题。方法经土壤标样分析验证，其结果与标准值符合较好，方法的精密度（ ＲＳＤ，ｎ ＝ ５） ＜ ３ ％ 。