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主量元素和微量元素测试

发表于：1970-01-01

主量元素和微量元素测试

武汉市新生纪科技有限公司

在地质勘探领域，准确剖析物质的元素组成是研究的关键环节。主量元素主导着岩石的基本属性，是划分岩石类型、追溯岩浆起源的关键线索；微量元素则犹如地质演化的"密码"，以极低的含量蕴含着丰富的地质信息，从指示矿产资源的潜在位置，到记录古气候的微妙变化，作用不可小觑。ICP-OES凭借其独特优势，成为测定主量元素的得力工具；ICP-MS则以超高灵敏度，在微量元素检测领域占据重要地位。

主量元素

赛默飞iCAP 7000系列

电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）

检测原理

ICP-OES可根据试样物质中气态原子（或离子）被激发以后，其外层电子由激发态返回到基态时辐射跃迁所发射的特征辐射能（不同的光谱）来研究物质组成。在一定浓度范围内，样品溶液中待测元素的浓度与其特征谱线的强度成正比，通过测量特征谱线的信号强度来计算样品中的待测成分的量。

检测流程

（a）干燥：倒2-3g样品于信封中，敞口置于烘箱中设置105℃干燥2h，烘干后，将样品从烘箱中取出放入玻璃干燥器；

（b）称量：记录坩埚编号，样品编号，在石墨坩锅中称量约0.3g偏硼酸锂，再称取约0.05g样品，混合均匀，并记录称量的重量，将石墨坩锅放入瓷坩锅中；

（c）熔融：待马弗炉温度升至800℃放入坩锅，熔融约30分钟；

（d）溶解：取出瓷坩锅，放置在铁坩锅架上，1min内将石墨坩锅内的熔珠倒入25mL的6%左右的稀硝酸中；将塑料瓶放置于震荡器上震荡约2h，至熔盐完全溶解；

（e）定容：用Milli-Q纯水定容到50mL(相当于稀释了1000倍)，如若需要做微量测试，则分装10mL液体，其余上机检测；

（f）测定：输入样品信息，以校准空白溶液为零点，以至少5个标准物质制备的校准标准溶液建立校准曲线，开始测定样品；

（g）计算：根据标准GB/T 14506.31-2019 《硅酸盐岩石化学分析方法第31部分：二氧化硅等12个成分量测定偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法》中的公式计算结果，生成实验报告。

核心优势

微量元素

美国安捷伦7700e

电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)

检测原理

ICP 作为离子源，在电感线圈施加高频射频信号形成高温等离子体，借气体推动维持其平衡与持续电离。被分析样品经蠕动泵送雾化器成气溶胶，由载气带入等离子体焰炬中心区，发生蒸发、分解、激发和电离，高温的等离子体使大多数样品中的元素都电离出一个电子形成一价正离子，离子通过ICP-MS接口传输至质谱仪，质谱仪作为质量筛选和分析器，通过选择不同质核比（m/z）的离子来检测到某个离子的强度，进而分析计算出某种元素的强度。

检测流程

（a）溶样：准确称取25mg或50mg(精确至0.01mg）样品于封闭溶样器的内罐中；加入1mL氢氟酸(1.16g/ml)，0.5mL纯硝酸（1.42g/ml），密封；

（b）加热：将溶样器放人烘箱中，加热24h，温度控制在185℃±5℃左右；冷却后取出内罐，置于电热板上加热蒸至近干，再加入0.5mL纯硝酸蒸发近干，重复操作此步骤一次；加入5mL硝酸溶液，再次密封，放入烘箱中，130℃加热3h；

（c）定容：冷却后取出内罐，将溶液定量转移至期料瓶中。用蒸馏水稀释，定容至25mL(或50 mL)摇匀，此溶液直接用于ICP-MS测定；

（d）测定：输入样品信息，以校准空白溶液为零点，一个或多个浓度水平的校准标准溶液建立校准曲线，开始测定样品；

（e）计算：根据标准GB/T 14506.30-2010《硅酸盐岩石化学分析方法第30部分：44个元素量测定》中的公式，进行元素干扰校正，并计算结果，生成实验报告。

核心优势

应用与意义

探究岩石成因

通过分析硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠等主量元素的含量及相对比例，可对岩石进行分类命名，判断岩石是基性岩、酸性岩、中性岩还是超基性岩等，如基性岩富含铁、镁等元素，酸性岩则硅、铝含量较高；某些微量元素的组合特征可用于判别岩石的成因类型，如稀土元素的配分模式能帮助判断岩石是来自地壳、地幔还是经历了特殊的地质过程。

地质年代学研究

Rb-Sr、Sm-Nd、U-Pb等微量元素的同位素体系是地质年代学的重要工具，利用其放射性衰变规律，可精确测定岩石、矿物的形成年龄。

矿床勘探与研究

矿石矿物中主量元素的含量是衡量矿石品位和质量的重要指标，如铁矿石中含铁量的高低决定了其开采价值；许多微量元素可作为找矿的指示元素，如在金矿周围常出现砷、锑、汞等微量元素的异常富集，可帮助缩小找矿范围。

古环境与古气候研究

沉积物中主量元素的含量和比值变化可反映沉积环境的氧化还原条件、物源等信息，如铁的价态变化可指示水体的氧化还原状态；一些微量元素如硼、锶等的含量和比值可作为古盐度的指标，用于恢复古代海洋、湖泊等水体的盐度变化，进而推断古气候的干湿状况。

板块构造与地球动力学研究

不同板块环境下形成的岩石，其主量元素特征存在差异，如岛弧岩浆岩和洋中脊岩浆岩的主量元素组成不同，可据此判断板块构造环境；通过分析微量元素在不同构造环境岩石中的分布特征，如高场强元素和大离子亲石元素的比值，可了解板块俯冲、地幔柱活动等地球动力学过程。

注意事项

检测内容

①主量元素：包括二氧化硅、三氧化二铝、全铁（以三氧化二铁计）、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、二氧化钛、氧化锰、五氧化二磷等。

②微量元素：包括锂、铍、钪、钛、钒、锰、钴、镍、铜、锌、镓、砷、铷、锶、钇、锆、铌、钼、镉、铟、铯、钡、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、铪、钽、钨、铊、铅、铋、钍和铀等44个元素。

样品类型

①岩石：超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩等；

②沉积物：河流沉积物、湖泊沉积物、海洋沉积物等；

③土壤：砂质土、黏质土、壤土等；

④矿物：碳酸岩、磷酸岩、铁锰结核、铁锰结壳、铝土矿、硫化物、稀土矿、煤炭、焦炭等。

样品要求

200目以上，不少于1g粉末，均匀且具有代表性。

测试周期

提前预约，15-30个工作日内完成。

联系方式

公司地址：湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号中国地质大学东区宝谷创新创业中心307、308室

公司官网：cxinsj.com

业务咨询邮箱：xinshengji18@163.com

投诉电话：13871503845

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