[发明专利]基于在线溶液校正的固体样品原位微区微量元素测定方法

说明书

本发明属于地质测试技术领域，公开了一种基于在线溶液校正的固体样品原位微区微量元素测定方法，溶液进样，优化四极杆电感耦合等离子体质谱仪(Q‑ICP‑MS)参数；固体进样，优化激光剥蚀‑四极杆电感耦合等离子体质谱仪(LA‑Q‑ICP‑MS)的参数；配制1ppb的U、Th、Pb及REE元素溶液，获得溶液中每个待测元素的计数；利用LA‑Q‑ICP‑MS获得固体样品中U、Th、Pb及REE元素的计数；对比1ppb溶液和固体样品的计数，配制梯度浓度标准溶液；建立各元素的基体匹配标准溶液校正曲线；得到固体样品原位微区U、Th、Pb及REE元素的含量。有效校正LA‑Q‑ICP‑MS测定固体样品微量元素含量过程中的元素分馏与质量歧视效应，以及灵敏度漂移。

技术领域

本发明属于地质测试技术领域，尤其涉及一种基于在线溶液校正的固体样品原位微区微量元素测定方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：目前利用LA-Q-ICP-MS法测定固体样品中原位微区U、Th、Pb及REE元素含量时，通常采用固体外标法来校正元素分馏与质量歧视效应，默认固体外标与待测样品基体匹配。常用的固体外标为美国国家标准与技术局人工合成的标准玻璃NIST 610。NIST 610的主量元素组成为SiO₂，Al₂O₃，CaO和Na₂O，属于非晶质，与大部分固体样品的晶体结构和元素组成不一致，即二者基体并不匹配，不能对固体样品的元素分馏与质量歧视效应进行有效校正。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前利用LA-Q-ICP-MS法测定固体样品中原位微区U、Th、Pb及REE元素含量时，固体外标因晶体结构和元素组成的差异，不能对分析测试过程中产生的元素分馏和质量歧视效应进行有效校正，导致结果误差大。

解决上述技术问题的难度和意义：LA-Q-ICP-MS分析的准确度和精确度受很多因素的影响，主要包括仪器硬件条件(如ICP-MS的灵敏度和分辨率)和定量校正策略(如基体匹配外标法)。其中，基体效应指不同基体中相同元素的激光或质谱行为不一致，元素分馏效应是指激光剥蚀过程中同一基体中不同元素之间的挥发性不一样，通常采用基体匹配外标法来校正元素分馏效应。质量歧视效应主要由ICP-MS中采样锥-截取锥和提取透镜区域的空间电荷效应引起，可以采用外标法进行校正。最理想的状态是，在优化仪器硬件条件的基础上，选取与固体样品晶体结构一致、元素组成相当的固体标样作为外标，用基体匹配外标法来校正元素分馏和质量歧视效应，获得准确的LA-Q-ICP-MS分析数据。

然而，元素分布均匀、且基体匹配的固体标样基本不存在，人工合成难度也非常大。目前亟需一种定量校正策略，在没有基体匹配外标的条件下，有效校正LA-Q-ICP-MS测定固体样品原位微区微量元素含量过程中的元素分馏与质量歧视效应，以及灵敏度漂移等，对U、Th、Pb及REE元素含量进行精确测定。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于在线溶液校正的固体样品原位微区微量元素测定方法。

本发明是这样实现的，一种基于在线溶液校正的固体样品原位微区微量元素测定方法，其特征在于，所述基于在线溶液校正的固体样品原位微区微量元素测定方法包括：

步骤一，溶液进样，优化四极杆电感耦合等离子体质谱仪(Q-ICP-MS)的参数；

步骤二，固体进样，优化激光剥蚀-四极杆电感耦合等离子体质谱仪(LA-Q-ICP-MS)的参数；

步骤三，以HNO₃溶液为基质，配制1ppb的U、Th、Pb及REE元素溶液，并引入LA-Q-ICP-MS中，获得溶液中每个待测元素的计数；

步骤四，以待测固体样品为剥蚀对象，利用LA-Q-ICP-MS获得固体样品中U、Th、Pb及REE元素的计数；

步骤五，对比1ppb溶液和固体样品的计数，配制梯度浓度标准溶液；