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物探与化探  2016, Vol. 40 Issue (5): 998-1006    DOI: 10.11720/wtyht.2016.5.25
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电感耦合等离子体发射光谱法在地质样品分析中的应用进展
邢夏, 徐进力, 刘彬, 邢辰, 刘亚轩, 白金峰, 张勤
中国地质科学院 地球物理地球化学勘查研究所, 河北 廊坊 065000
The application of Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES) to the analysis of geological samples
XING Xia, XU Jin-Li, LIU Bin, XING Chen, LIU Ya-Xuan, BAI Jin-Feng, ZHANG Qing
Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, Chinese Academy of Geological Sciences, Langfang 065000, China
全文: PDF(526 KB)   HTML
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摘要 

概述了电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)在测定技术方面的进展,强调该仪器测定条件对测定元素曝光强度的影响以及对测定中各元素分析谱线的选择和干扰元素的影响;介绍了ICP-AES测定技术在地质样品分析中的应用。测定土壤、岩石、水洗沉积物、矿石样品、植物样品和水样样品中的元素时,应根据样品性质的不同和测定元素的不同而采用不同的消解体系(酸溶法、碱熔法和微波消解法)。在测定土壤、岩石和水洗沉积物样品时,比较了不同消解体系各自的特点,同时也对比了采用不同消解体系时各元素的方法检出限,结果显示,酸溶法的检出限要明显优于碱熔法;在测定矿石样品时,对比了各元素在不同消解体系中的测定精密度,结果显示测定精密度均较好;总结了测定常见植物样品中无机元素的典型前处理方法以及ICP-AES测定水样中的元素全量和元素不同价态含量的方法。最后,对ICP-AES测定技术在地质行业的应用作了展望,相信ICP-AES还将在地质样品的分析中继续发挥作用。

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Abstract

Inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) technology has been rapidly developed in recent years, which includes a plasma source, a beam system and detection devices that have been effectively improved. This technology has been widely used in the sample analysis, especially in geological laboratories. With the progress of the instruments for promoting the development of exploration geochemistry, ICP-AES is a powerful technology that can solve the accurate determination of elements in geological samples. This paper outlines the progress of ICP-AES measurement technology, highlighting the impact of the instrument's measurement conditions on the interference elements, elements exposure strength and elements in the analysis of spectral lines. This paper also describes the application of ICP-AES technology in geological samples analysis, and emphatically points out that the determination of the elements in the soil, rock, stream sediments, ore samples, plant samples and water samples should be based on the utilization of different properties of digestion systems (such as acid digestion, alkaline fusion method and microwave digestion) for different elements in different samples. A comparison of different characteristics of the digestion systems in the determination of soil, rock and stream sediment samples and a comparison of the method detection limits of the elements by using different digestion systems show that the detection limit of the acid digestion method is much better than that of alkali fusion. The precision of the determination of the elements in ore samples in different digestion systems was also comparatively studied. The results show that the measurement accuracy is good. This paper also summarizes the typical pre-treatment method for the inorganic elements in plant samples, the utilization of ICP-AES to determine elements in water samples, which includes the total amount of each element and the amount of different valence states in each element. Finally, ICP-AES measurement techniques in geology applications are put forward, and it is believed that the ICP-AES will surely play a key role in the analysis of geological samples.

收稿日期: 2015-10-23      出版日期: 2016-10-10
:  P632  
基金资助:

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(AS2015J12)

通讯作者: 徐进力(1982-),工程师,主要从事地球化学样品的分析测试工作.
作者简介: 邢夏(1983-),工程师,主要从事地球化学样品的分析测试和原子荧光仪器的研究工作.E-mail:80368070@qq.com
引用本文:   
邢夏, 徐进力, 刘彬, 邢辰, 刘亚轩, 白金峰, 张勤. 电感耦合等离子体发射光谱法在地质样品分析中的应用进展[J]. 物探与化探, 2016, 40(5): 998-1006.
XING Xia, XU Jin-Li, LIU Bin, XING Chen, LIU Ya-Xuan, BAI Jin-Feng, ZHANG Qing. The application of Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES) to the analysis of geological samples. Geophysical and Geochemical Exploration, 2016, 40(5): 998-1006.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2016.5.25      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2016/V40/I5/998

[1] 郑国经.ICP-AES 分析技术的发展及其在冶金分析中的应用[J].冶金分析,2001,21(1):36-43.
[2] 王锝,陈芝桂,于静,等.ICP-AES在地质与环境样品分析中的应用[J]. 资源环境与工程,2009,23,(2):195-198.
[3] 郝莹.电感耦合等离子体原子发射光谱法在环境分析中的应用[J].理化检验:化学分册,2011,47(6):749-752.
[4] Mehmet Y,Ibrahim H Y.Variations in toxic metal levels of two fish species,pomatomus saltatrix and dicentrarchus labrax,and risk estimation for children[J].Spectroscopy and Spectral Analysis, 2014,34(2):300-307.
[5] 隋欣,吴海铭,王宝辉,等.ICP-AES应用进展及展望[J].牡丹江师范学院学报:自然科学版,2014(1):25-27.
[6] 阮桂色.电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)技术的应用进展[J].中国无机分析化学,2011,1(4):15-18.
[7] 刘英,李华昌,冯先进,等.电感耦合等离子体原子发射光谱法及电感耦合等离子体质谱法在二次资源分析中的应用进展[J].理化检验:化学分册,2014,50(5):655-660.
[8] 杨毅.ICP-AES在冶金分析中的应用[J].云南冶金,2007,36(4):62-67,77.
[9] 欧阳义华,唐毅,韦克桥,等.ICP-AES光谱法测定化探样品中多元素[J].云南地质,2010,29(2):206-209.
[10] 杨明荣,牟长贤,于丽丽.ICP-OES法测定化探样品中多元素的研究及应用[J].黄金科学技术,2013,21(5):51-56.
[11] 沙艳梅,赵学沛,张歌,等.多向观测电感耦合等离子体发射光谱法同时测定土壤和水系沉积物中常量和微量元素[J].岩矿测试,2008,27(4):291-294.
[12] 辛仁轩.电感耦合等离子体光谱仪器技术进展与现状[J].中国无机分析化学,2011,1(4):1-8.
[13] 路波,于心科,常凤鸣,等.微量生物碳酸盐ICP-OES 元素分析中的仪器优化[J].实验与技术,2011,35(6):1-7.
[14] Sun Y L,Sun M.Inductively coupled plasma atomic emission spectrometry:An efficient tool for precise determination of Mg/Ca and Sr/Ca ratios in biocarbonates[J].Applied Spectroscopy, 2003, 57(6):711-714.
[15] 陶锐,高舸.电感耦合等离子体光发射光谱分析中无机酸基体效应研究[J]. 理化检验-化学分册,2005,41(2):143-146.
[16] 胡璇,李跃平,石磊.基体匹配法和内标法-电感耦合等离子体原子发射光谱测定铸造锌合金中高含量铝和铜光谱干扰校正的比较[J]. 冶金分析,2014,34(4):17-20.
[17] 应海,杨芃原,王小如,等. ICP-AES初级专家系统中的谱线模拟[J]. 光谱学与光谱分析,1996,16(1):67-72.
[18] 陶维东. 电感耦合等离子体发射光谱法测定不同基体中的多种元素的新方法研究[D].兰州:兰州大学,2010.
[19] 赵君威,梅坛,鄢国强,等.电感耦合等离子体原子发射光谱分析中的光谱干扰及其校正的研究进展[J]. 理化检验:化学分册,2013,49(3):364-369.
[20] 金泽祥,陈柏林,江惠坚,等. 相互干扰系数法校正ICP-AES多元素同时分析的光谱干扰[J].光谱学与光谱分析,1998,18(3):329-333.
[21] 张涵,杨毅芸,黄坚峰. ICP-AES中迭代干扰校正法在稀土配分上的应用[J].光谱学与光谱分析,1995,15(2):49-56.
[22] 叶家瑜,江宝林.区域地球化学勘查样品分析方法[M].北京:地质出版社,2004.
[23] 李帆,范健.ICP-AES 分析中干扰及其校正方法的进展[J].光谱学与光谱分析,1998,587-589.
[24] 李芳,杨秀环,唐宝英,等. ICP-AES直接测定土壤、沉积物中常、微量元素的光谱干扰和校正方法研究[J]. 光谱学与光谱分析,2000,20(4):501-506.
[25] 赵庆令,李清彩.电感耦合等离子体发射光谱法同时测定土壤样品中54 种组分[J]. 岩矿测试, 2011,30(1):75-78.
[26] 郭振华,张立英. ICP-AES法测定岩石、土壤和水系沉积物中22种元素[J]. 化工矿产地质,2005,27(4):241-244.
[27] 李献华,刘颖,涂湘林,等.硅酸盐岩石化学组成的ICP-AES和ICP-MS准确测定:酸溶与碱熔分解样品方法的对比[J].地球化学,2002,31(3):289-294.
[28] 王松君,王璞群,常平,等.ICP-AES分析技术在岩石样品快速分析中的应用[J]. 吉林大学学报:理学版,2007,45(6):1027-1031.
[29] 李东,张小林.土壤中十四种元素的ICP-AES和ISE的碱熔直接测定[J]. 分析测试学报,1993,12(4):66-69.
[30] 王蕾,何红蓼,李冰.碱熔沉淀-等离子体质谱法测定地质样品中的多元素[J]. 岩矿测试,2003,22(2):86-92.
[31] 刘亮,周丽萍,李中玺.ICP-OES测定土壤、岩石及水系沉积物中的19种微量元素[J]. 光谱实验室,2013,30(5):2184-2187.
[32] 孙友宝,马晓玲,李剑,等. 封闭压力酸溶-盐酸提取-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定页岩中的多种微量金属元素[J].中国无机分析化学,2014,4(2):29-31.
[33] 冯旭,宋晓红,段伟亚,等.电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定超基性岩中的微量金属元素[J].中国无机分析化学,2013,3(S1):20-21.
[34] 王蕾,张保科,马生凤,等.封闭压力酸溶-电感耦合等离子体光谱法测定钨矿石中的钨[J]. 岩矿测试,2014,33(5):661-664.
[35] 刘珠丽,李洁,杨永强,等.微波消解-ICP-AES/ICP-MS 测定沉积物中23 种元素的方法研究及应用[J]. 环境化学,2013,32(12):2370-2377.
[36] 陈素兰,胡冠九,陈波,等.微波消解ICP-AES法测定土壤及底泥等中常量及微量元素[J].干旱环境监测,2006,20(2):69-72,82.
[37] 弓晓峰,陈春丽,Barbara Z,等.ICP-AES 测定湖泊沉积物中微量元素的样品微波消解研究[J]. 光谱学与光谱分析,2007,27(1):155-159.
[38] 吴贵,汤洁,李方.微波制样-ICP-AES测定复杂样品中金属元素[J]. 化学研究与应用,2008,20(8):1031-1034.
[39] 高亮.碱熔-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定红土镍矿中硅钙镁铝锰钛铬镍钴[J].冶金分析,2013,33(2):51-54.
[40] 赵庆令,李清彩,高玉花.电感耦合等离子体发射光谱法测定钼矿石中钴铬铜钼镍铅锡钨钇锌[J].岩矿测试,2009,28(5):488-490.
[41] 张世涛,徐艳秋,王宇.ICP-AES同时测定钼矿石中多种元素[J].光谱实验室,2006,23(5):1042-1045.
[42] 黄光明,薛蒙伟,韩鹏飞,等.密闭消解ICP-AES测定钨矿石和钼矿石中的9种组分[J].2013,30(2):956-962.
[43] 王风,程相恩,陈传伟.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钼矿石中的钨钼[J].冶金分析,2014,34(6):53-56.
[44] 张艳,吴峥,张飞鸽,等.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锰矿石中主次量元素[J].中国无机分析化学,2014,4(1):41-45.
[45] 王艳君,蒋晓光,赵旭东,等.ICP-AES法测定锰矿石中的次要元素含量[J].中国锰业,2013,31(3):32-35.
[46] 金献忠,陈建国,梁帆,等.碱熔融-ICP-AES法对锰矿石中主量、次量与痕量元素的同时测定[J].分析测试学报,2009,28(2):150-156.
[47] 陶俊,王素萍.ICP-AES测定铁矿石中多元素的研究[J].云南化工,2004,31(2):36-38.
[48] 王振华,李文军,刘瑾.ICP-AES法测定铁矿石中的CaO、SiO2、MgO、Al2O3、TiO2、Zn量[J].内蒙古科技与经济,2014(14):43-44.
[49] 魏春艳,董玉兰,刘刚耀,等.ICP-AES法测定铁矿石中SiO2,CaO,MgO,Al2O3,MnO和TiO2[J].冶金分析,2004,24(1):58-60.
[50] 胡述戈.微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铁矿石中8种成分[J].冶金分析,2006,26(6):40-43.
[51] 王蕾,张保科,马生凤,等.封闭压力酸溶-电感耦合等离子体光谱法测定钨矿石中的钨[J]. 岩矿测试,2014,33(5):661-664.
[52] 张树黔,吴翀,赵平,等.ICP-AES快速测定钨矿石中的钨及伴生元素[J].贵州地质,2013,30(3):230-233.
[53] 袁秀茹,谈建安,王建波,等.ICP-AES法测定铜镍矿、铅锌矿中铜、镍、铅、锌、钴[J].分析测试技术与仪器,2009,15(1):47-50.
[54] 张微,张丽微,徐玉蓉,等.ICP-AES光谱法测定铅锌矿石中CuPbZnAsBi[J].云南地质,2010,29(2):201-205.
[55] 孟苗,李焕勇,焦泽鹏,等.湿法消解-ICP-AES测定核桃仁中的无机元素[J].光谱实验室,2013,30(1):396-398.
[56] 盛民,程昊阳,赵兰芳.全谱直读光谱法快速准确测定植物样中多种微量元素[J].内蒙古科技与经济,2013(2):92-93.
[57] 安丽霞,安彩霞,朱芳坤.ICP-AES法测定云南8种花茶及其茶水中10种微量元素含量[J].河南科技学院学报,2014,42(2):6-9.
[58] 王松君,常平,王璞琚,等.电感耦合等离子体发射光谱法同时测定野生葡萄籽中多元素的方法研究[J].光谱学与光谱分析,2007,27(1):151-154.
[59] 孙德忠,何红蓼,温宏利,等.干灰化结合偏硼酸锂碱熔灰分ICP-AES测定生物样品中的硅铝等元素[J].光谱学与光谱分析,2008,28(1):195-199.
[60] 万婕,刘成梅,刘伟,等.电感耦合等离子体原子发射光谱法分析不同产地大豆中的矿物元素含量[J].光谱学与光谱分析,2010,30(2):543-545.
[61] 赵宁,钱璐,孟刚,等.微波消解-ICP-OES测定滇杨中的矿质元素[J].光谱实验室,2011,28(5):2347-2350.
[62] 杨刚,袁大刚,钟贵江,等.微波消解-ICP-AES法测定钒钛矿区优势植物中重金属含量[J].光谱学与光谱分析,2012,32(5):1391-1393.
[63] MaSSOH P,Prunet T,Orignac D.Arsenic Deternfinationin plant samples by hydride generation and axial viewinductively coupled plasma atomic enfissionspectrometry[J].Microchimica Acta,2006,154:229-234.
[64] Masson P,Orignac D,Prunet T.Optimization of selenium determinatiun in plant samples by hydride generation and axial view inductively coupled plasma atomie emission spectrometry[J]. Analytica Chimica Acta,2005,545:79-84.
[65] 周世萍,段昌群,于泽芬,等.超声雾化-ICP-AES测定植物样品中的微量元素[J]. 分析试验室,2008,27(2):115-118.
[66] 钟闱桢,李明顺,唐文杰,等.矿区植物重金属元素测定的两种前处理方法比较[J],分析科学学报,2007,23(4):467-470.
[67] 刘宁,张世涛,何红波,等.微波消化-ICP-AES法测定植物样品中硫、磷[J].分析试验室,2010,29(Z1):323-325.
[68] 刘守廷,蒋天成,罗平,等.微波消解-ICP-AES测定保鲜水果中硫含量[J].光谱实验室,2011,28(4):1891-1895.
[69] 乔爱香,曹磊,江冶,等.干法灰化和微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定植物样品中22个主次量元素[J].岩矿测试,2010,29(1):29-33.
[70] 王小平.不同分解方法对ICP-AES测定植物样品中元素含量的影响[J].光谱学与光谱分析,2005,25(4):563-566.
[71] 孙长霞,张美婷.不同消解方法对测定蒲公英中微量元素含量的影响[J].安徽农业科学,2011,39(10):5761-5762.
[72] 李彪,李丹.生物样品中矿物元素分析方法的研究进展[J].安徽农业科学,2010,38(31):17375-17376,17379.
[73] 韩照祥,赵通光.ICP-AES法在水质分析中的应用研究[J].江苏农业科学,2012,40(10):273-277.
[74] 陈清谊.ICP-AES 在环境应急监测中的应用初探[J]. 福建分析测试,2012,21(5):48-53.
[75] 陈雪,刘烊,罗学辉,等.ICP -MS 测定地质样品中24种痕量元素干扰校正研究[J].黄金,2013,34(4):74-77.
[76] 梁沛,李春香,秦永超,等.纳米二氧化钛分离富集和ICP-AES测定水样中Cr(Ⅵ)/Cr(Ⅲ)[J].分析科学学报,2000,16(6):300-303.
[77] 洪欣,龚琦,杨家欢.弱酸阳离子交换纤维柱富集-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定水样中的稀土[J].分析实验室,2011,30(7):107-110.
[78] 储溱,赵志飞,王锝,等.ICP-AES测定湖泊水中的多种微量元素[J].资源环境与工程,2009,23(2):185-188.
[79] 程泽,阿拉木斯,苏金华,等.ICP-AES测定多目标水地球化学普查样品中的14种微量元素[J].光谱实验室,2006,23(1):130-132.

[1] 王斌, 罗彦军, 孟广路, 张晶, 张海迪, 陈博, 何子鑫. 吉尔吉斯斯坦Au、Cu、Pb、Zn、W、Sn矿床潜力评价——基于1∶100万地球化学数据[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 58-69.
[2] 赵泽霖, 李俊建, 张彤, 倪振平, 彭翼, 宋立军. 华北地区稀土矿床特征及找矿方向[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 46-57.
[3] 李建亭, 刘雪敏, 王学求, 韩志轩, 江瑶. 地表土壤微细粒测量中微量元素和同位素对福建罗卜岭隐伏铜钼矿床的示踪与判别[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 32-45.
[4] 孟伟, 莫春虎, 刘应忠. 黔西北地区土壤重金属地球化学背景及管理目标值[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 250-257.
[5] 赵筱媛, 杨忠芳, 程惠怡, 马旭东, 王珏, 李志坤, 王琛, 李明辉, 雷风华. 四川邻水县华蓥山—西槽土壤Cu地球化学特征与生态健康[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 238-249.
[6] 王志强, 杨建锋, 魏丽馨, 石天池, 曹园园. 石嘴山地区碱性土壤硒地球化学特征及生物有效性[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 229-237.
[7] 邹雨, 王国建, 杨帆, 陈媛. 含油气盆地甲烷微渗漏及其油气勘探意义研究进展[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 1-11.
[8] 方永坤, 曹成刚, 董峻麟, 李领贵. 青海省天峻县阳康地区花岗岩岩体锆石U-Pb年代学及地球化学特征研究[J]. 物探与化探, 2021, 45(6): 1367-1377.
[9] 庞文静, 陈贝贝, 周涛, 黄柔睿, 周云云, 郭福生, 吴志春, 谢财富. 相山矿田与冷水坑矿田多金属成矿特征对比[J]. 物探与化探, 2021, 45(6): 1416-1424.
[10] 唐瑞, 欧阳菲, 罗先熔, 郑超杰, 汤国栋, 刘攀峰, 蔡叶蕾, 杨笑笑. 相山矿田游坊地区地电提取找矿预测[J]. 物探与化探, 2021, 45(6): 1425-1438.
[11] 张春来, 杨慧, 黄芬, 曹建华. 广西马山县岩溶区土壤硒含量分布及影响因素研究[J]. 物探与化探, 2021, 45(6): 1497-1503.
[12] 杨育振, 刘森荣, 杨勇, 李丽芬, 刘圣华, 亢益华, 费新强, 高云亮, 高宝龙. 黄石市城市边缘区土壤重金属分布特征、风险评价及溯源分析[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1147-1156.
[13] 奚小环, 侯青叶, 杨忠芳, 叶家瑜, 余涛, 夏学齐, 成杭新, 周国华, 姚岚. 基于大数据的中国土壤背景值与基准值及其变化特征研究——写在《中国土壤地球化学参数》出版之际[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1095-1108.
[14] 刘道荣, 焦森. 天然富硒土壤成因分类研究及开发适宜性评价[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1157-1163.
[15] 胡斌, 李广之. 油气化探分析测试质量监控与评估方法探讨[J]. 物探与化探, 2021, 45(4): 1043-1047.
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