[发明专利]稀土单元素溶液标准物质及其制备

说明书

本发明涉及计量测试标准物质制备技术领域，涉及稀土单元素溶液标准物质及其制备，具体涉及镝、钬、铒、铥、钪单元素溶液标准物质及其制备。本发明采用EDTA络合滴定进行金属离子总量的测定，采用ICP‑MS方法对其中27种络合常数与目标稀土接近的非稀土杂质进行准确测定，采用LA‑ICP‑MS及膜去溶‑ICP‑MS对其中的15种稀土杂质进行准确测量后，最终采用与EDTA络合的金属离子总量扣减42种杂质含量得到目标稀土的纯度。对标准物质原料纯度定值后，配制稀土单元素溶液标准物质。本发明制备的五种标准物质量值与美国NIST的相应标准物质进行比较核验，量值结果一致性良好且不确定度水平相当，量值准确可靠。

技术领域

本发明涉及计量测试标准物质制备技术领域，涉及稀土单元素溶液标准物质及其制备，具体涉及镝、钬、铒、铥、钪单元素溶液标准物质及其制备。

背景技术

稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称，包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧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，共17个元素。我国是稀土大国，稀土资源非常丰富，占世界稀土资源的80％，以氧化物(REO)计达3600万吨，远景储量实际是1亿吨。而稀土产业的发展也迅猛异常，全世界的年平均增长值为23％，而我国则高达60％，产值超过30亿美元。稀土在生命科学、化学发光、超导、陶瓷、电工、轻纺、农牧渔业各个领域中得到了广泛的应用，尤其近年来在蛋白定量方面，通过稀土元素标记蛋白并通过稀土元素准确测量而实现目标蛋白的定量正在成为蛋白质组学研究新的应用热点。

随着稀土研究及应用领域的不断拓展，稀土分析技术得到了快速发展。此前化学滴定法分析稀土元素，不但速度慢、富集过程复杂，而且检出限高、易收到相邻稀土元素的干扰。随着电感耦合等离子体发射光谱、电感耦合等离子体质谱等高灵敏度、高分辨率仪器的应用，使得稀土分析更加快速和便捷。但是不论是传统的EDTA络合滴定法，还是现代的仪器分析法，稀土的定性定量分析都需要相关的标准物质作为校准参照物来提高稀土分析的水平和准确度。

国外在稀土标准物质研制与生产方面起步较早，如美国NIST研制的SRM系列稀土标准物质，其单元素稀土溶液标准物质基本已涵盖了大多数品种，销售量大，而且影响面也很大，很多化学试剂公司和仪器公司推出的低级别校准溶液都溯源至NIST。但其价格高达数千元/单元，广大国内用户难以承受。在国内，各研究单位也开发了部分品种的稀土溶液标准物质，但覆盖面不全，部分品种仅为工作标准物质。中国计量科学研究院曾于数年前选择7种稀土元素：La、Ce、Sm、Eu、Yb、Lu、Y为研究对象，采用高纯稀土氧化物为原料重量法配制，分别制备成浓度为1000μg mL^-1的稀土溶液标准物质，并采用准确、可靠并能溯源的EDTA络合滴定法进行量值核对、均匀性及稳定性检验，最终总不确定度优于0.6％，稳定性达两年以上，获批成为一级标准物质。但是其余稀土元素，如Pr、Nd、Gd、Td、Dy、Ho、Er、Tm、Sc，受限于原料的纯度和分析手段的限制，一直没有国家标准物质。

对于稀土元素，由于其他稀土矿的伴生，除主成份外的很多稀土杂质会掺杂其中。因此对于稀土溶液标准物质的研制，其最大的技术难点在于原料杂质成份的测量及扣除。在此前的稀土溶液标准物质研制中，主要采用重量法配制，传统的EDTA络合滴定进行主成份测定核验，而对于杂质含量，则采用ICP-MS进行半定量分析进行监测。普通的ICP-MS测量方法易受到稀土氧化物、氢化物等的干扰，导致其它稀土杂质测量的不准确且不具有溯源性，从而无法实现杂质成份的有效扣除。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一系列稀土单元素溶液标准物质，同时提供了所述的稀土单元素溶液标准物质的制备和应用。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供了一系列稀土单元素溶液标准物质，所述的稀土单元素为镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)或钪(Sc)元素。

所述的稀土单元素溶液标准物质中，各主元素的含量分别为