高分辨电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定铁锰氧化态中57种元素

元素活动态分析作为深穿透地球化学的新方法,得到了广泛的应用。将ELEMENT XR型高分辨率等离子体质谱(HR-ICP-MS)法引入元素活动态的分析中,具有动态线性范围宽(10-12~1012)和灵敏度高的特点,使可同时测定的元素拓展至57种,大大提高了工作效率。根据实验结果结合响应面分析法,对HR-ICP-MS的主要仪器条件辅助气流量、雾化气流量和采样深度等进行了优化,确定了仪器的最佳测定条件;对铁锰氧化态的提取条件进行了系统研究:分别考察了提取时间、液固比、离心转速、提取液放置时间对提取效果的影响,确定了最佳提取条件,提取时间为24 h,液固比为15∶1,离心转速4000 r/min;在最优的测定条件和提取条件下,建立了HR-ICP-MS对铁锰氧化物结合相中57种元素的分析方法,得到了各元素的方法检出限和方法精密度,微量和痕量元素的方法检出限达到了10-9(ng/g),主量元素的检出限为10-6(mg/kg)水平,精密度为2.3%~32.5%,完全满足当前元素活动态的分析测试需要。

土壤中铊的相态分析

发展了土壤中铊的相态分析方法。指出土壤中铊的相态应包括水提取相、吸附相、有机相、铁锰氧化物相、碳酸盐相、硫化物相石英结合相等七个相态。此类划分无论对地球化学找矿或是环境保护的地方病引发原因调研都是合理的。

微量元素在铁、锰氧化物间的分配系数:古环境的新指标

借助顺序提取技术对西太平洋富钴结壳的铁、锰氧化物进行了分级提取,并利用电感耦合等离子体光谱仪测定了其微量元素的组成。结果表明:锰矿物相(-δMnO2)主要富集Mn、Ba、Co、Ni、Sr;铁矿物相(FeOOH)富集Fe、As、Cu、Mo、P、Pb,V、Zn。计算了Co、Cu、Ni和Zn元素在铁、锰两相之间的分配系数D=(M/Fe)铁相/(M/Mn)锰相,探讨了其作为古环境替代指标的可行性。发现Co、Cu、Ni和Zn的分配系数与其在富钴结壳中的总质量分数无关,而与海洋生产力存在明显的正相关,其作用机理有待于进一步的研究。