中國(guó)是稀土大國(guó)，資源豐富，稀土礦物埋藏量居世界首位，而鈮鉭礦物埋藏量也居世界前列 。鈮和鉭在地殼中則較比稀少，鈮的地殼克拉克值為0.002 %，鉭為鈮的1/10，即0.0002 %，系稀有金屬。鉭鈮原礦中鉭、鈮含量傳統(tǒng)的分析方法是采用化學(xué)色層光度法進(jìn)行測(cè)定。由于鉭、鈮化學(xué)性質(zhì)相似，因此該方法在測(cè)定過(guò)程中兩元素間相互干擾，需要進(jìn) 行分離后測(cè)定，傳統(tǒng)方法分析流程長(zhǎng)，且容易沾污,存在很大的問(wèn)題。近年來(lái)電感耦合等離子質(zhì)譜法得到廣泛應(yīng)用，該方法快速、穩(wěn)定，適合批量樣品及多元素同時(shí)檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)愈加突出。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器與試劑

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀；

氫氟酸，微電子級(jí)；

硝酸，微電子級(jí)；

酒石酸，分析純；

鈮、鉭標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，100 μg/mL；

二次純水（電阻率＞18 MΩ·cm）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線配制

將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液用含5% 酒石酸的5% 硝酸溶液逐級(jí)稀釋至1 000 ng/mL，500 ng/mL、200 ng/mL、 100 ng/mL、50 ng/mL、20ng/mL、10ng/mL作為標(biāo)準(zhǔn)曲線。

內(nèi)標(biāo)溶液：ρ（Rh）=10ng/mL，2% 硝酸介質(zhì)。

儀器條件見(jiàn)表1。

1.3 實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.0500g（±0.0005g）樣品于聚四氟乙烯內(nèi)膽中，加入0.5mLHNO₃和1mLHF，將內(nèi)膽放入不銹鋼套中，擰緊，置于烘箱中，升溫至190℃。48小時(shí)后取出，冷卻至室溫，取出內(nèi)膽，將內(nèi)膽于150℃電熱板蒸干。加入1mLHNO₃，繼續(xù)蒸干，重復(fù)此步驟一次。加入5 mL（1+1）HNO₃和0.1g酒石酸。將內(nèi)膽放入鋼套，置于烘箱中，升溫至130℃。3小時(shí)后取出，冷卻至室溫。用5%酒石酸溶液提取，轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，搖勻，待測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 實(shí)驗(yàn)條件的篩選

本文實(shí)驗(yàn)了24小時(shí)，36小時(shí)，48小時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行消解，24小時(shí)與36小時(shí)消解的樣品均有少量殘?jiān)?消解48小時(shí)則溶液澄清透明，無(wú)殘?jiān)?，所以本文采?span>48小時(shí)消解樣品。 本文采用170℃、190℃消解標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW 07103、GBW07104，將測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，190℃的測(cè)試結(jié)果在允許誤差范圍之內(nèi)，170℃的結(jié)果則超出允許誤差范圍。所以確定了消解溫度為190℃。 酒石酸與鈮和鉭可以形成穩(wěn)定絡(luò)合物的特點(diǎn)，具有抑制Nb、Ta元素水解的作用，本實(shí)驗(yàn)中分別用 1%、5%、10%的酒石酸溶液提取樣品，測(cè)試結(jié)果顯示1%酒石酸溶液的鈮、鉭含量低于5%與10%酒石酸溶液的含量，因此本方法采用5%的酒石酸溶液提取樣品。

2.2 同位素、干擾和內(nèi)標(biāo)的選擇

使用ICP-MS測(cè)定時(shí)，應(yīng)該選擇豐度較大而且干擾小的同位素。對(duì)于Nb、Ta兩元素來(lái)講，⁹³Nb 為無(wú)質(zhì)譜干擾的同位素，Ta同位素包括¹⁸¹Ta和¹⁸⁰Ta，相對(duì)豐度分別為99.988%和0.012%。盡管¹⁸¹Ta 受¹⁶⁵Ho¹⁶O 的干擾，但由于其豐度太低，靈敏度很差，因此Ta的測(cè)定同位素選擇¹⁸¹Ta。 ICP-MS中非質(zhì)譜型干擾（即基體效應(yīng)）常表現(xiàn)為空間電荷和電離抑制效應(yīng)，產(chǎn)生的原因是試液中存在大量溶解的基體元素，特別是基體復(fù)雜的地球化學(xué)樣品。對(duì)Nb、Ta的分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確立了樣品稀釋倍數(shù)為1 000，選擇¹⁰³Rh作為內(nèi)標(biāo)校正⁹³Nb，¹⁸⁵Re 作為內(nèi)標(biāo)，由此校正¹⁸¹Ta校正基體效應(yīng)獲得了可靠的分析結(jié)果。

2.3 加標(biāo)回收率

按照實(shí)驗(yàn)方法對(duì)鉭礦石樣品進(jìn)行處理，同時(shí)加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液并測(cè)定，各元素的回收率在 99.1%～102.5%之間，見(jiàn)表2。

2.4 方法精密度、準(zhǔn)確度

選用鉭礦石國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW07154 和 GBW07155，按本文方法處理，在上述選定的儀器條件下進(jìn)行測(cè)試，分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。并對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)按本文方法前后獨(dú)立共做了12次分析，計(jì)算其精密度。測(cè)定結(jié)果、方法準(zhǔn)確度和精密度見(jiàn)表3。

我們選取了4個(gè)未知的鈮鉭礦石樣品，分別用傳統(tǒng)的高壓密閉法、本文建立的方法以及過(guò)氧化鈉堿融方法對(duì)樣品進(jìn)行處理，并測(cè)試結(jié)果，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

此結(jié)果中可以看出，本文建立的消解方法與過(guò)氧化鈉堿融方法均可很好的溶解樣品，并獲得準(zhǔn)確結(jié)果。但當(dāng)元素含量超過(guò)1000μg/g時(shí)，本文建立方法的消解效果就不如過(guò)氧化鈉堿融的效果好，故而本方法適用于含量低于1000μg/g的鈮鉭礦分析。

2.5 方法檢出限

按照確定的實(shí)驗(yàn)方法和條件，處理空白溶液12份，上機(jī)測(cè)定，以空白溶液標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍作為方法的檢出限，各元素的檢出限見(jiàn)表5。

3結(jié)論

建立了高壓消解－電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定鉭礦石中鈮和鉭含量的方法，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證，獲得了滿(mǎn)意的結(jié)果。

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美析主營(yíng)光譜類(lèi)儀器可見(jiàn)分光光度計(jì)、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、原子吸收光譜儀、超微量分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)、ICP 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、ICP 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，目前，我們的產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)藥、環(huán)保、冶金、石油、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。同時(shí)美析利用在產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)、光學(xué)設(shè)計(jì)、電氣應(yīng)用和軟件開(kāi)發(fā)方面積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合市場(chǎng)的蕞薪實(shí)際需求，近期將陸續(xù)推出一批荃薪的分析類(lèi)儀器。美析的總部及生產(chǎn)基地設(shè)在上海，營(yíng)銷(xiāo)中心設(shè)在北京，并在江蘇、上海、山東三地建有研發(fā)基地。為充分利用各地的智力資源，美析與國(guó)內(nèi)外的部分科研單位也進(jìn)行了深層次的科研合作，不斷將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。為更好的服務(wù)于廣大客戶(hù)，美析儀器國(guó)內(nèi)設(shè)有 12家辦事機(jī)構(gòu)，度身定制符合您需求的應(yīng)用解決方案，提高產(chǎn)品的附加值。在不斷服務(wù)國(guó)內(nèi)用戶(hù)的同時(shí)，美析也與 20 多個(gè)國(guó)家的分銷(xiāo)機(jī)構(gòu)建立了深度的戰(zhàn)略合作關(guān)系。