中國是稀土大國，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)色層光度法進行測定。由于鉭、鈮化學(xué)性質(zhì)相似，因此該方法在測定過程中兩元素間相互干擾，需要進 行分離后測定，傳統(tǒng)方法分析流程長，且容易沾污,存在很大的問題。近年來電感耦合等離子質(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檢測的優(yōu)勢愈加突出。

1實驗部分

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；

硝酸，微電子級；

酒石酸，分析純；

鈮、鉭標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液購自國家標(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)。

儀器條件見表1。

1.3 實驗

準(zhǔn)確稱取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。

2 結(jié)果與討論

2.1 實驗條件的篩選

本文實驗了24小時，36小時，48小時對樣品進行消解，24小時與36小時消解的樣品均有少量殘渣， 消解48小時則溶液澄清透明，無殘渣，所以本文采用48小時消解樣品。 本文采用170℃、190℃消解標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW 07103、GBW07104，將測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值對比，190℃的測試結(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，具有抑制Nb、Ta元素水解的作用，本實驗中分別用 1%、5%、10%的酒石酸溶液提取樣品，測試結(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測定時，應(yīng)該選擇豐度較大而且干擾小的同位素。對于Nb、Ta兩元素來講，⁹³Nb 為無質(zhì)譜干擾的同位素，Ta同位素包括¹⁸¹Ta和¹⁸⁰Ta，相對豐度分別為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Nb、Ta的分析，通過實驗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

按照實驗方法對鉭礦石樣品進行處理，同時加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液并測定，各元素的回收率在 99.1%～102.5%之間，見表2。

2.4 方法精密度、準(zhǔn)確度

選用鉭礦石國家一級標(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行測試，分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值進行比較。并對上述標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)按本文方法前后獨立共做了12次分析，計算其精密度。測定結(jié)果、方法準(zhǔn)確度和精密度見表3。

我們選取了4個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氧化鈉堿融方法對樣品進行處理，并測試結(jié)果，檢測結(jié)果見表4。

此結(jié)果中可以看出，本文建立的消解方法與過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1000μg/g時，本文建立方法的消解效果就不如過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

按照確定的實驗方法和條件，處理空白溶液12份，上機測定，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)譜法測定鉭礦石中鈮和鉭含量的方法，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗證，獲得了滿意的結(jié)果。

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