Sựkhám phá ra hiện tượng phóng xạmởra một kỷnguyên mới trong lịch sử
phát triển của nhân loại. Các đồng vịphóng xạtựnhiên được ứng dụng rộng rãi
trong nhiều lĩnh vực đời sống con người cũng nhưtrong nhiều lĩnh vực nghiên cứu
khoa học. Thành phần đồng vịcủa một sốnguyên tốkhông phải là cố định, chúng
có thểthay đổi do các quá trình hạt nhân, sinh học, hoá học, địa hoá học hay vật lý
học nên việc phân tích thành phần các đồng vịcần thiết cho nhiều lĩnh vực nghiên
cứu và ứng dụng khác nhau, trong đó có nghiên cứu xác định tuổi của đá, khoáng
vật và lịch sửcác quá trình biến đổi địa chất. Nghiên cứu xác định tuổi địa chất
thường sửdụng thành phần đồng vịcủa các nguyên tốurani, thori, chì (phương
pháp U/Th-Pb, phương pháp chì thường), rubidi, stronti (phương pháp RbSr), Ngoài ra các tỷsố đồng vị
87
Sr/
86
Sr,
176
Hf/
177
Hf cũng là các tham sốrất quan
trọng, phục vụcho nghiên cứu trong các lĩnh vực địa chất, địa hoá,.
Trong những năm qua, trên thếgiới đã có nhiều công trình nghiên cứu xây
dựng phương pháp phân tích thành phần đồng vịcác nguyên tốcó ứng dụng trong
xác định tuổi địa chất, sửdụng các loại thiết bịphân tích phổkhối khác nhau. Ở
Việt Nam, cho đến nay mới chỉcó một sốít công trình nghiên cứu loại này, tập
trung vào nghiên cứu xác định các đồng vịU, Pb, Rb, Sr trong một sốkhoáng vật và
đá, sửdụng thiết bịphân tích phổkhối ion hóa nhiệt. Nhu cầu phân tích thành phần
đồng vịmột sốnguyên tố đểcó dữliệu tính tuổi các mẫu địa chất ởnước ta rất lớn,
song hiện nay các nhà nghiên cứu địa chất hầu như đều phải gửi mẫu đi phân tích ở
nước ngoài với chi phí cao.
Phương pháp phân tích phổkhối plasma cảm ứng (ICP-MS) - một phương
pháp phân tích đồng thời đa nguyên tố được sửdụng ngày càng nhiều đểxác định
hàm lượng cũng nhưtỷsốcủa các đồng vịvì nó có tính chọn lọc và độnhạy cao
trong khoảng hàm lượng siêu vết. Máy phổkhối tứcực plasma cảm ứng (Q-ICPMS) cho phép phân tích nhanh và trực tiếp các đồng vịtrong dung dịch hoặc trong
mẫu rắn sau khi mẫu được phân huỷ, chuyển vào dung dịch.
Hiện nay, một sốphòng thí nghiệm phân tích ởViệt Nam đã được trang bịloại
máy phân tích ICP-MS. Trung tâm Phân tích, Viện Công nghệxạhiếm, Viện Năng
2
lượng nguyên tửViệt Nam đã được trang bịvà đưa vào sửdụng máy ICP-MS
Agilent 7500a. Tuy nhiên, các nghiên cứu trong lĩnh vực phân tích liên quan đến
phương pháp ICP-MS tại Viện Công nghệxạhiếm nói riêng hay các phòng thí
nghiệm khác ởViệt Nam nói chung mới đềcập đến việc xác định hàm lượng vết và
siêu vết các nguyên tốtrong các đối tượng mẫu địa chất, sinh học, môi trường mà
chưa có một công trình nghiên cứu nào vềxác định thành phần đồng vịcác nguyên
tốbằng ICP-MS.
177 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 2081 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu xác định thành phần đồng vị của một số nguyên tố có ứng dụng trong địa chất bằng icp-Ms, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
-----------------------------------
LÊ HỒNG MINH
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN ĐỒNG VỊ
CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ CÓ ỨNG DỤNG
TRONG ĐỊA CHẤT BẰNG ICP-MS
Chuyên ngành: HOÁ PHÂN TÍCH
Mã số: 62 44 29 01
LUẬN ÁN TIẾN SỸ HOÁ HỌC
Người hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. HUỲNH VĂN TRUNG
TS. NGUYỄN XUÂN CHIẾN
HÀ NỘI – 2012
ii
LỜI CÁM ƠN
Luận án này được hoàn thành tại Trung tâm Phân tích – Viện Công nghệ xạ
hiếm – Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thày PGS. TS. Huỳnh Văn Trung và
thày TS. Nguyễn Xuân Chiến đã tận tình hướng dẫn, gióp ý và động viên tôi trong
suốt thời gian làm luận án.
Tôi xin được chân thành cảm ơn các cấp lãnh đạo Viện Năng lượng nguyên tử
Việt Nam, Viện Công nghệ xạ hiếm, Trung tâm Phân tích, Trung tâm đào tạo Hạt
nhân đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn bè và đồng nghiệp tại Trung tâm Phân tích
nói riêng và Viện Công nghệ xạ hiếm nói chung đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp
đỡ tôi hoàn thành luận án này.
LÊ HỒNG MINH
iii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên
cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận
án là trung thực, chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ công trình nào và sử dụng để bảo vệ một học
vị nào. Luận án đã sử dụng một số thông tin từ nhiều
nguồn số liệu khác nhau, các thông tin đều được
trích dẫn rõ nguồn gốc.
TÁC GIẢ LUẬN ÁN
LÊ HỒNG MINH
iv
MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Phân rã phóng xạ và ứng dụng trong xác định tuổi địa chất
1.1.1. Sự phân rã của các đồng vị phóng xạ
1.1.2. Định luật thống kê về phân rã phóng xạ
1.1.3. Các phương pháp tuổi đồng vị ứng dụng trong địa chất
1.1.3.1. Phương pháp Urani/Thori-Chì (U/Th-Pb) và phương pháp
Chì (Pb) thường
1.1.3.2. Phương pháp Rubidi-Stronti (Rb-Sr)
1.1.3.3. Phương pháp Tỷ số đồng vị Hafni (Hf)
1.2. Các phương pháp phân tích đồng vị
1.2.1. Các phương pháp phân tích hạt nhân
1.2.1.1. Phương pháp đo phổ alpha
1.2.1.2. Phương pháp đo phổ beta
1.2.1.3. Phương pháp đo phổ gamma
1.2.1.4. Phương pháp kích hoạt hạt nhân
1.2.2. Các phương pháp phân tích phổ khối
1.2.2.1. Nguyên tắc của phương pháp phân tích phổ khối
1.2.2.2. Một số phương pháp phân tích phổ khối thông dụng nhất
1.2.2.3. Phương pháp phân tích phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS)
1.3. Các phương pháp xử lý mẫu, phân huỷ mẫu và tách các nguyên tố
Trang
iv
viii
xi
xiv
1
5
6
6
8
9
10
14
17
18
19
20
20
21
22
23
23
24
26
v
cần quan tâm khỏi nền mẫu
1.3.1. Lấy mẫu, xử lý mẫu và các phương pháp phân hủy mẫu
1.3.2. Tách các nguyên tố cần quan tâm khỏi nền mẫu và các nguyên
tố ảnh hưởng
1.3.2.1 Tách U, Th, Pb
1.3.2.2 Tách Rb, Sr
1.3.2.3. Tách Hf
1.4. Tình hình nghiên cứu phân tích thành phần đồng vị các nguyên tố có
ứng dụng trong địa chất trên thế giới và ở Việt Nam
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu đo khi xác định
các đồng vị
2.3.1.1. Khảo sát sự phụ thuộc cường độ tín hiệu của phép đo vào
các tham số hoạt động plasma
2.3.1.2. Lựa chọn axit dùng làm môi trường dung dịch mẫu đo và
khảo sát nồng độ axit tối ưu
2.3.1.3. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng các đồng vị
2.3.1.4. Khoảng tuyến tính của phép đo các đồng vị
2.3.2. Nghiên cứu phân huỷ mẫu
2.3.3. Nghiên cứu tách các nguyên tố cần quan tâm khỏi nền mẫu và
các nguyên tố ảnh hưởng
2.3.4. Thiết lập phương pháp phân tích và ứng dụng phân tích mẫu
thực tế
2.3.4.1.Đánh giá độ chính xác của phương pháp phân tích
2.3.4.2. Đánh giá hiệu suất thu hồi
2.4. Thiết bị, dụng cụ, vật liệu và hoá chất
2.4.1. Thiết bị
2.4.2. Dụng cụ, vật liệu và hoá chất
35
35
38
40
41
43
44
46
46
46
46
46
46
49
49
50
51
52
54
54
55
55
55
56
vi
2.4.2.1. Dụng cụ
2.4.2.2. Vật liệu và hoá chất
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu đo khi xác
định đồng vị các nguyên tố
3.1.1. Khảo sát và lựa chọn các tham số tối ưu của máy đo
3.1.1.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của RFP
3.1.1.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của CGFR
3.1.1.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của SDe
3.1.1.4. Lựa chọn các tham số tối ưu cho chế độ làm việc của plasma
3.1.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ axit của dung dịch mẫu
3.1.3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng các đồng vị
3.1.4. Khoảng tuyến tính của phép đo các đồng vị
3.1.5. Đánh giá độ chính xác của phép đo xác định các đồng vị
3.2. Kết quả nghiên cứu điều kiện phân huỷ các mẫu khoáng vật là đối
tượng xác định tuổi địa chất
3.2.1. Chế tạo dụng cụ phân huỷ mẫu (bom teflon)
3.2.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ hỗn hợp axit
3.2.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ
3.3. Kết quả nghiên cứu tách các nguyên tố cần quan tâm khỏi nền mẫu
và các nguyên tố ảnh hưởng bằng sắc ký trao đổi ion
3.3.1. Tách các nguyên tố U, Th, Pb
3.3.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của nền mẫu đến việc xác định các đồng
vị U, Th, Pb bằng phương pháp ICP-MS
3.3.1.2. Tách U, Th và Pb trong môi trường axit HCl và HNO3
3.3.1.3. Tách U, Th và Pb trong môi trường axit HBr và HNO3
3.3.2. Tách các nguyên tố Rb và Sr
3.3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nền mẫu đến việc xác định các
đồng vị Rb, Sr bằng phương pháp ICP-MS
3.3.2.2. Tách Rb, Sr trong môi trường axit HCl
3.3.2.3. Tách Rb, Sr trong môi trường axit HNO3
3.3.3. Tách nguyên tố Hf
56
56
58
58
58
58
61
62
65
72
74
75
78
79
80
81
82
83
83
83
87
93
102
102
107
113
119
vii
3.3.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nền mẫu đến việc xác định các
đồng vị Hf bằng phương pháp ICP-MS
3.3.3.2. Tách Hf với nhựa trao đổi anion
3.3.3.3. Tách Hf với nhựa trao đổi cation
3.4. Thiết lập phương pháp phân tích và ứng dụng phân tích mẫu thực tế
3.4.1. Phân tích thành phần đồng vị U, Th, Pb trong đơn khoáng zircon
3.4.1.1. Tóm tắt quy trình phân tích thành phần đồng vị U, Th, Pb
trong đơn khoáng zircon
3.4.1.2. Đánh giá phương pháp phân tích thành phần đồng vị
U, Th, Pb trong đơn khoáng zircon
3.4.1.3. Xác định thành phần đồng vị U, Th, Pb trong mẫu đơn
khoáng zircon Thừa Thiên Huế
3.4.2. Phân tích thành phần đồng vị Rb, Sr trong mẫu địa chất
3.4.2.1. Tóm tắt quy trình phân tích thành phần đồng vị Rb, Sr trong
mẫu địa chất
3.4.2.2. Đánh giá phương pháp phân tích thành phần đồng vị Rb, Sr
3.4.2.3. Phân tích thành phần đồng vị Rb, Sr trong một số mẫu
khoáng vật
3.4.3. Xác định tỷ số đồng vị 176Hf/177Hf trong đơn khoáng zircon
3.4.3.1. Tóm tắt quy trình phân tích thành phần đồng vị Hf
trong đơn khoáng zircon
3.4.3.2. Đánh giá phương pháp phân tích thành phần đồng vị Hf
3.4.3.3. Xác định thành phần đồng vị 176Hf/177Hf trong đơn
khoáng zircon Thừa Thiên Huế
KẾT LUẬN
KHUYẾN NGHỊ
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN
QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
119
120
126
133
133
133
134
136
137
137
138
139
140
140
141
143
144
145
146
148
viii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
B Bias Độ chệch
CGFR Carier Gas Flow Rate Lưu lượng khí mang mẫu
CNAA Chemical Neutron
Activativation Analysis
Kích hoạt nơtron hóa học
CPS Count per second Số đếm trong một giây
CRM Certified Reference Material Mẫu chuẩn có chứng chỉ
D2ENPA Di(2-Ethylhexyl) Phosphoric
Acid
Axit Di(2-etylhecxyl) photphoric
DCTA Trans 1,2-Diamino
Cyclohexane Tetra-Acetic acid
Axit trans 1,2-diamino
cyclohecxan tetraaxetic
EC Electron capture Bắt diện tử
EDTA Ethylenediaminetetraacetic acid Axit Etilendiamin tetraaxetic
EM Electron Multiplier Bộ nhân điện tử
FNAA Fast Neutron Activativation
Analysis
Kích hoạt nơtron nhanh
GC Gas Chromatography Sắc ký khí
ICP-AES Inductively Coupled Plasma
Atomic Emission Spectrometry
Quang phổ phát xạ nguyên tử
plasma cảm ứng
ICP-MS Inductively Coupled Plasma
Mass Spectrometry
Phổ khối plasma cảm ứng
ix
ICP-QMS Inductively Coupled Plasma-
Quadrupole Mass Spectrometry
Phổ khối tứ cực plasma cảm ứng
KPH Không phát hiện
LA-ICP-MS Lazer Ablation Inductively
Coupled Plasma Mass
Spectrometry
Phổ khối plasma cảm ứng laze
LC Liquid Chromatography Sắc ký lỏng
LIMS Lazer Ionization Mass
Spectrometry
Phổ khối ion hoá laze
LOD Limit of Determination Giới hạn phát hiện
LOL Limit of Linearity Giới hạn tuyến tính
LOQ Limit of Quantitation Giới hạn định lượng
LREE Light Rare Earth Element Nguyên tố đất hiếm nhẹ
LSC Liquid Scintilation counter Đếm nhấp nháy lỏng
m/z Mass/charge Khối lượng/điện tích
MC-ICP-MS Multi Collector ICP-MS Phổ khối plasma cảm ứng, thu
nhiều lần
NAA Neutron Activativation Analysis Kích hoạt nơtron
PAA Photon Activativation Analysis Kích hoạt photon
PFE Polyfluoroethylene
PGNAA Prompt Gamma Neutron
Activativation Analysis
Kích hoạt nơtron gamma tức thời
ppb part per billion nồng độ phần tỷ (ng/L)
ppm part per million nồng độ phần triệu (mg/L)
PR Peripum Rate Tốc độ bơm nhu động
R Recovery Hiệu suất thu hồi
r Correlation coefficient Hệ số tương quan
x
RFP Radio Frequency Power Công suất cao tần
RIMS Resonance Ionization Mass
Spectrometry
Phổ khối ion hoá cộng hưởng
RSD Relative Standard Deviation Độ lệch chuẩn tương đối
SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn
SDe Sample Depth Độ sâu mẫu
SHRIMP Sensitive High Resolution Ion
MicroProbe
Đầu dò ion phân giải cao
SIMS Secondary Ion Mass
Spectrometry
Phổ khối ion thứ cấp
SNMS Secondary Neutral Mass
Spectrometry
Phổ khối trung hoà thứ cấp
SRM Standard Reference Material Mẫu chuẩn
SSMS Spark Source Mass
Spectrometry
Phổ khối nguồn tia lửa điện
TBP Tributyl Phosphate Tributyl Photphat
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TIMS Thermal Ionization Mass
Spectrometry
Phổ khối ion hoá nhiệt
TNAA Thermal Neutron Activativation
Analysis
Kích hoạt nơtron nhiệt
TOF Time of Flight Thời gian bay
λ2 Decay Constant of 232Th Hằng số phân rã của 232Th
λ5 Decay Constant of 235U Hằng số phân rã của 235U
λ8 Decay Constant of 238U Hằng số phân rã của 238U
xi
DANH MỤC CÁC BẢNG
TT TÊN BẢNG Trang
1 Bảng 1.1. Độ chính xác của các phương pháp phân tích phổ khối 25
2 Bảng 2.1. Các tham số hoạt động plasma được thay đổi 49
3 Bảng 3.1. Các tham số chính của máy để thiết lập đường chuẩn các
đồng vị
74
4 Bảng 3.2. Nồng độ các đồng vị U, Th, Pb để thiết lập đường chuẩn (ppb) 75
5 Bảng 3.3. Nồng độ các đồng vị Rb, Sr để thiết lập đường chuẩn (ppb) 76
6 Bảng 3.4. Nồng độ các đồng vị Hf để thiết lập đường chuẩn (ppb) 76
7 Bảng 3.5. Phương trình đường chuẩn xác định các đồng vị 77
8 Bảng 3.6. Xác định các đồng vị U, Th, Pb trong dung dịch chuẩn
kiểm tra
77
9 Bảng 3.7. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng các đồng vị 78
10 Bảng 3.8. Thành phần hỗn hợp axit dùng để phân hủy đơn khoáng
zircon
81
11 Bảng 3.9. Kết quả phân tích bán định lượng một mẫu khoáng vật
zircon
84
12 Bảng 3.10. Tương quan hàm lượng của các nguyên tố nền mẫu với
các nguyên tố U, Th, Pb trong một mẫu khoáng vật zircon (số lần lớn
hơn)
85
13 Bảng 3.11. Tương quan hàm lượng của các nguyên tố nền mẫu với
các đồng vị cần quan tâm trong cùng mẫu khoáng vật zircon (số lần
lớn hơn)
85
xii
14 Bảng 3.12. Giới hạn ảnh hưởng của các nguyên tố nền mẫu đến việc
xác định các đồng vị U, Th, Pb bằng ICP-MS
86
15 Bảng 3.13. Lượng các nguyên tố trong hỗn hợp dung dịch sau khi
nạp cột và dung dịch rửa cột
87
16 Bảng 3.14. Lượng các nguyên tố trong hỗn hợp dung dịch sau khi
nạp cột và dung dịch rửa cột trong môi trường axit HCl 3,0M
(dung dịch A)
91
17 Bảng 3.15. Lượng các nguyên tố trong hỗn hợp dung dịch sau khi
nạp cột và dung dịch rửa cột trong môi trường axit HNO3 7,0M
(dung dịch B)
93
18 Bảng 3.16. Lượng các nguyên tố trong hỗn hợp dung dịch sau khi
nạp cột và dung dịch rửa cột trong môi trường axit HBr 0,5M
(dung dịch C)
97
19 Bảng 3.17. Lượng các nguyên tố trong hỗn hợp dung dịch sau khi
nạp cột và dung dịch rửa cột trong môi trường axit HNO3 7,0M
(dung dịch D)
98
20 Bảng 3.18. Kết quả phân tích bán định lượng một mẫu khoáng vật biotite 102
21 Bảng 3.19. Kết quả phân tích bán định lượng một mẫu khoáng vật
muscovite
103
22 Bảng 3.20. Kết quả phân tích bán định lượng một mẫu khoáng vật
feldspar
104
23 Bảng 3.21. Tương quan hàm lượng của các nguyên tố nền mẫu
với các nguyên tố Rb, Sr trong một số khoáng vật (số lần lớn hơn)
104
24 Bảng 3.22. Tương quan hàm lượng của các nguyên tố nền mẫu
với các đồng vị cần quan tâm trong một số khoáng vật (số lần lớn hơn)
105
25 Bảng 3.23. Giới hạn ảnh hưởng của các nguyên tố nền mẫu đến việc
xác định các đồng vị Rb, Sr bằng ICP-MS
106
xiii
26 Bảng 3.24. Lượng các nguyên tố trong hỗn hợp dung dịch sau khi
nạp cột và dung dịch rửa cột trong môi trường axit HCl 1,0M
110
27 Bảng 3.25. Lượng các nguyên tố trong hỗn hợp dung dịch sau khi
nạp cột và dung dịch rửa cột trong môi trường axit HNO3 0,7M
116
28 Bảng 3.26. Tương quan hàm lượng Zr với các đồng vị Hf trong mẫu
zircon (số lần lớn hơn)
120
29 Bảng 3.27. Lượng các nguyên tố trong hỗn hợp dung dịch sau khi
nạp cột và dung dịch rửa cột trong môi trường axit HCl 3,0M
124
30 Bảng 3.28. Kết quả phân tích mẫu Plesovice Zircon 134
31 Bảng 3.29. Kết quả phân tích mẫu thêm các đồng vị U, Th, Pb 135
32 Bảng 3.30. Kết qủa phân tích mẫu zircon Thừa Thiên Huế 136
33 Bảng 3.31. Tuổi khoáng vật Plesovice Zircon và Zircon Thừa Thiên Huế 137
34 Bảng 3.32. Kết quả phân tích mẫu chuẩn SRM 987 138
35 Bảng 3.33. Kết quả phân tích mẫu thêm các đồng vị Rb, Sr 139
36 Bảng 3.34. Kết quả phân tích một số mẫu khoáng vật 140
37 Bảng 3.35. Kết quả phân tích thành phần đồng vị Hf trong mẫu
Plesovice Zircon - Tách Hf bằng nhựa trao đổi anion
142
38 Bảng 3.36. Kết quả phân tích thành phần đồng vị Hf trong mẫu
Plesovice Zircon - Tách Hf bằng nhựa trao đổi cation
142
39 Bảng 3.37. Kết quả phân tích mẫu thêm các đồng vị Hf 143
40 Bảng 3.38. Kết quả phân tích thành phần đồng vị Hf trong mẫu
zircon Thừa Thiên Huế
143
xiv
xv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
TT TÊN HÌNH VẼ Trang
1 Hình 1.1. Sơ đồ khối của máy phổ khối 24
2 Hình 1.2. Nguyên lý cấu tạo của máy ICP-MS 27
3 Hình 1.3. Hình ảnh minh họa một số loại khoáng vật 36
4 Hình 3.1. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào RFP
(CGFR=1,0 L/ph)
58
5 Hình 3.2. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào RFP
(CGFR=1,1 L/ph)
59
6 Hình 3.3. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào RFP
(CGFR=1,2 L/ph)
60
7 Hình 3.4. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào RFP
(CGFR=1,3 L/ph)
60
8 Hình 3.5. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào CGFR
(SDe = 4,0 mm)
61
9 Hình 3.6. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào CGFR
(SDe = 6,0 mm)
62
10 Hình 3.7 Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo CGFR
(SDe = 8,0 mm)
62
11 Hình 3.8. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào SDe
(CGFR = 1,0 L/ph)
63
12 Hình 3.9. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào SDe
(CGFR = 1,1 L/ph)
63
13 Hình 3.10. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào SDe
(CGFR = 1,2 L/ph)
64
14 Hình 3.11. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào SDe
(CGFR = 1,3 L/ph)
64
xvi
15 Hình 3.12. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào RFP
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
66
16 Hình 3.13. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào CGFR
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
67
17 Hình 3.14. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào SDe
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
67
18 Hình 3.15. Sự phụ thuộc của cường độ tín hiệu phép đo vào PR
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
68
19 Hình 3.16. Sự hình thành các mảnh oxit (U, Th) phụ thuộc vào RFP
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
69
20 Hình 3.17. Sự hình thành các mảnh oxit (Pb) phụ thuộc vào RFP
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
69
21 Hình 3.18. Sự hình thành các mảnh oxit (U, Th) phụ thuộc vào CGFR
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
70
22 Hình 3.19. Sự hình thành các mảnh oxit (Pb) phụ thuộc vào CGFR
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
70
23 Hình 3.20. Sự hình thành các mảnh oxit (U, Th) phụ thuộc vào SDe
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
71
24 Hình 3.21. Sự hình thành các mảnh oxit (Pb) phụ thuộc vào SDe
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
71
25 Hình 3.22. Sự hình thành các mảnh oxit (U, Th) phụ thuộc vào PR
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
68
26 Hình 3.23. Sự hình thành các mảnh oxit (Pb) phụ thuộc vào PR
khi các tham số còn lại ở giá trị tối ưu
68
27 Hình 3.24. Sự phụ thuộc của độ nhạy phép đo vào nồng độ axit của
dung dịch mẫu
73
28 Hình 3.25. Bình phân huỷ mẫu làm từ teflon và bao thép (bom Teflon) 80
xvii
29 Hình 3.26. Hàm lượng U trong mẫu phụ thuộc tỷ lệ hỗn hợp axit và
thời gian
82
30 Hình 3.27. Hàm lượng U trong mẫu phụ thuộc nhiệt độ và thời gian 83
31 Hình 3.28. Đường cong rửa giải Pb với HCl 88
32 Hình 3.29. Đường cong rửa giải U với HCl và nước 89
33 Hình 3.30. Đường cong rửa giải Th với HCl 90
34 Hình 3.31. Đường cong rửa giải U, Zn, Cd với nước 92
35 Hình 3.32. Đường cong rửa giải Pb với HCl 94
36 Hình 3.33. Đường cong rửa giải Pb với 3 dung môi khác nhau 95
37 Hình 3.34. Đường cong rửa giải U và Th 96
38 Hình 3.35. Đường cong rửa giải Pb và Se với HCl 6,0M 97
39 Hình 3.36. Sơ đồ tách U, Th, Pb trong đơn khoáng zircon
(môi trường dung dịch mẫu ban đầu là HCl 3,0M)
99
40 Hình 3.37. Sơ đồ tách U, Th, Pb trong đơn khoáng zircon
(môi trường dung dịch mẫu ban đầu là HNO3 7,0M)
100
41 Hình 3.38. Sơ đồ tách U, Th, Pb
(môi trường dung dịch mẫu ban đầu là HBr 0,5M)
101
42 Hình 3.39. Đường cong rửa giải Rb và Sr với HCl 1,5M 107
43 Hình 3.40. Đường cong rửa giải Rb và Sr với HCl 2,0M 108
44 Hình 3.41. Đường cong rửa giải Rb và Sr với HCl 2,5M 108
45 Hình 3.42. Đường cong rửa giải Rb và Sr với HCl 3,0M 109
46 Hình 3.43. Đường cong rửa giải các nguyên tố với HCl 2,5M 111
47 Hình 3.44. Đường cong rửa giải Mg và Rb với HCl 1,5M 112
48 Hình 3.45. Đường cong rửa giải Ca và Sr với HCl 3,0M 112
49 Hình 3.46. Đường cong rửa giải Rb và Sr với HCl 1,5M 113
xviii
50 Hình 3.47. Đường cong rửa giải Rb và Sr với HCl 2,0M 114
51 Hình 3.48. Đường cong rửa giải Rb và Sr với HCl 2,5M 114
52 Hình 3.49. Đường cong rửa giải Rb và Sr với HCl 3,0M 115
53 Hình 3.50. Đường cong rửa giải các nguyên tố với HCl 2,0M 116
54 Hình 3.51. Đường cong rửa giải Mg và Rb với HCl 1,5M 117
55 Hình 3.52. Đường cong rửa giải Ca và Sr với HCl 3,0M 118
56 Hình 3.53. Sơ đồ tách sắc ký Rb, Sr bằng nhựa trao đổi cation
Bio-Rad AG50W-X8, 200-400 mesh
119
57 Hình 3.54. Đường cong rửa giải Hf và Zr với H2SO4 1,3M 121
58 Hình 3.55. Đường cong rửa giải Hf và Zr với H2SO4 0,65M 121
59 Hình 3.56. Đường cong rửa giải Hf và Zr với H2SO4 0,5M 122
60 Hình 3.57. Đường cong rửa giải Hf và Zr với H2SO4 0,3M 123
61 Hình 3.58. Đường cong rửa giải Lu và Yb với HCl 9,0M 125
62 Hình 3.59. Sơ đồ tách sắc ký Hf bằng nhựa trao đổi anion
Bio-Rad AG1-X8, 200-400 mesh trong môi trường HCl và H2SO4
126
63 Hình 3.60. Đường cong rửa giải Hf và Zr với H2SO4 1,0M 127
64 Hình 3.61. Đường cong rửa giải Hf và Zr với H2SO4 0,7M 127
65 Hình 3.62. Đường cong rửa giải Hf và Zr với H2SO4 0,5M 128
66 Hình 3.63. Đường cong