1、双瓶亚沸蒸馏器，用于水、盐酸、硝酸、氢氟酸纯化5.12石英离子交换柱(高20cm,Ow 1.O m)，用于稀土元素与其它元素分离并把稀土元素分组。5.13石英离子交换柱(高Ilcm,“p, 0.6cm),HDEHP柱。5.14石英离子交换柱(高30cm,Om 0.2cm),HIBA柱5.15石英离子交换柱(高4cm,“m 0.5cm),清除样品中HIBA杂质用5.16石英量筒(l OmL , 50mL) ,5.17氟塑料(F+)试剂瓶5.18氟塑料(Fas)洗瓶(30mL,500ml)。5.19氟塑料(Fas)滴瓶(30mL).5.20氟塑料密封溶样器(30ml，低压)。5.21高压密封溶样罐
2、。5.22塑料(有机玻璃)离心管。5.23氟塑料(Fas)烧杯(30mL, 5OmL) .5.24取样器(1 mL).nz/r 01B4.6一19975.25微量取样器及实验室用毛细管。5.26可调温电热板(OC -180,C),5.27净化工作柜。5.28不锈钢烘箱5.29超声波清洗器(500w),5.30点焊机。5.31质谱计灯丝预热装置，质谱计配套设备。6分析步骤Sm,Nd含量测定与Nd同位素比值测定除元素分离方法有所差异外，其分析步骤大致相同。6门样品及其加工6.1门全岩样品新鲜、无蚀变、无后期脉体影响、符合年龄测定条件的样品经洗净、粗碎、中碎，缩分后，取少量样品(log-30g)用刚
3、玉振动磨粉碎至20。目。粉末样品置于干净塑料瓶内密封保存。6.1.2矿物样品新鲜、无蚀变、无后期脉体影响的全岩样品，经清洗、破碎，选取单矿物。在干净实验室内于双目镜下挑选纯净单矿物，再用10a-20o氢氟酸(由4.12配制)、超纯水(4.2)清洗矿物表面，低温烘干，备用。在样品加工过程中，严格避免样品交叉污染和加工器具污染样品。6.2器皿清洗器皿先用分析纯浓硝酸(4-6)浸泡，超纯水(4-2)洗净后，加满高纯硝酸(4-7)(或浸于高纯硝酸中)，在电热板(5.26)上，加热两小时以上。倒出硝酸，用超纯水(4.2)洗四次。再将器皿加满高纯硝酸(4.7),重复上述过程1-3次，烘干，备用。少数难洗塑
4、料器皿，如离心管(5. 22)，只用一次，用完弃去6-3试样分解测定SI17, Nd含量与Nd同位素比值分开单独取样。样品及稀释剂用分析天平(5. 2或5-3)称取，准确至。.lmg.6.31均匀样品分解准确称取0. 1g左右试样，置于氟塑料密封溶样器(5.20),准确加人Sm,Nd混合稀释剂溶液(4.15)1g左右(准确到。-lmg。加人稀释剂量与样品类型有关。基性岩、中酸性岩、碎屑岩样品加lg左右;超基性岩、灰岩样品加人稀释剂量应远远少于1g;碱性岩SM,Nd含量高，或者减少称样量，或者增加稀释剂量)，3mL -l OmL高纯氢氟酸(4.10)和几滴高纯高氯酸(4.12)(或2mL高纯硝酸
5、(4.8)。密封，置于电热板上(5. 26)，在150左右分解。在溶样过程中，每半天将溶样密封器置于超声波清洗器(5.29)中，振荡20min-30min。待样品完全溶解后，蒸干(用氢氟酸和硝酸混合酸溶样者，在试样蒸干前，先加几滴高纯高氯酸(4. 12)，赶尽过量氢氟酸和游离高氯酸。用2-L-3mI高纯盐酸(4.4.2)溶解试样，转人离心管(5.22)，用离心机(5-6)离心分离，取上部清液上柱。用于Nd同位素比值测定时，一般称样。.3g-0.5g(视样品类型而定)，不加稀释剂，样品分解方法同上。6.3.2不完全均匀样品试样分解准确称量密封溶样器(5.20)重量和试样0. 4g-0. 5g，加
6、人3mL IOmL高纯氢氟酸(4.10)和几滴高纯高氯酸(4.12)(或2mL超纯硝酸(4.8),密封，置于电热板上，在150C左右分解样品。过程同6.3.1。待样品完全溶解后，蒸干，加人5mL-20mL高纯盐酸(4.4.1)，密封，在电热板(5.26)上加热，或再经超声清洗器(5.29)处理，沉淀完全溶解后，烘干密封溶样器外部，待其温度降至室温，准确称量密封溶样器+试样溶液的重量。计算出试样溶液的重量。用天平(5-2或5.3)称重将样品溶液准确分为两部分。一部分用于Sm,Nd含量测定(称取溶液量相当于。.1g左右样品量)，另一部分用于Nd同位素比值Dz/T 0184. 6一1997测定。Sm
7、,Nd含量测定部分溶液，准确加人稀释剂溶液(4.15)1g左右(加人稀释剂量与样品类型有关，见6.3-1).蒸千(用氢氟酸和硝酸混合酸溶样者，在试样溶液蒸干前先加几滴高纯高氯酸(4.12)，赶尽过量氢氟酸和游离高氯酸。试样沉淀用2mL-3mL高纯盐酸(4-4.2)溶解，转人塑料离心管(5.22)，用离心机(5.6)离心分离，取清液上柱。测定Nd同位素比值的分样试液或直接称样溶解后的试液，加几滴高氯酸(4.12)(氢氟酸和高氯酸混合酸溶样者，不加)，蒸干，赶尽过量氢氟酸和游离高氯酸。样品沉淀用2mL-3mL高纯盐酸(4.4.2)溶解，转人离心管(5.22)，用离心机(5-6)离心分离。取清液上柱
8、6.3.3难溶岩石(矿物)样品分解难溶全岩和难溶矿物(如错英石、石榴子石等)样品，用高压密封溶样罐(5. 21)分解试样。准确称取。.1g左右试样于溶样罐聚四氟乙烯溶样增竭中，准确加人稀释剂溶液(4. 15)1g左右(准确到。.lmg)(加人稀释剂量，随样品类型而变，见6.3.1) , 3ml高纯氢氟酸(4.10)和几滴高纯高氯酸(4.12)，密封，套上不锈钢外套，置于烘箱(5.28)中，在150C温度下加热5d -10d分解试样。待样品完全分解后，打开密封盖，蒸干。其余过程同6.3.1。也可以采用类似6. 3. 2试样分解过程。用于Nd同位素比值测定时，一般称样。.3g-0. 5g(视样品类
9、型而定)，不加稀释剂，样品分解方法同上。6.4分离6.4.1 Sm,Nd含量测定的分离与纯化6-4-1.1离子交换柱的准备树脂(4.18)用高纯盐酸(4.4-1)浸泡，洗至盐酸无铁颜色为止在溶液流动条件下，将树脂装入离子交换柱(5.12)中。再用250mL高纯硝酸(4-7. 2)淋洗，120mL高纯盐酸(4-4.2)平衡酸度6.4.1.2分离用取样器(5.24)吸取离心分离试样清液，载于离子交换柱(b-12)中。用10mL盐酸(4-4-2)分多次淋洗交换柱内壁，再用150mL盐酸(4.4.2)解吸Fe,K,Na,Rb,Sr,Ca,Mg等元素，45ml高纯硝酸(4.7.3)解吸Ba。分别用30m
10、L硝酸(4-7.3)解吸重稀土(HREE)，中稀土(MREE)和轻稀土(LREE) o解吸液用氟塑料烧杯(5.23)收集，蒸干，送质谱测定Sm,Nd含量6.4.1.3离子交换柱再生用loml硝酸(4.7.2)分多次淋洗离子交换柱内壁。清洗液流干后，加人200ml硝酸(4.7.2)淋洗，120mL盐酸(4-4.2)平衡酸度6.4.2 Nd同位素比值测定的分离纯化6.4.2门稀土元素与其他元素分离用取样器(5.24)吸取离心分离试样清液，载于离子交换柱(5.12)(离子交换柱的准备和再生同6.4-1.1,6.4.1. 3)，用1 OmL盐酸(4-4-2)分多次淋洗交换柱内壁，用150ml盐酸(4,
11、4.2)解吸K,Na,Rb,Fe,Ca,Mg等元素，45mL高纯硝酸(4.7.3)解吸Ba再用50m1高纯硝酸(4-7. 2)将稀土解吸下来用氟塑料烧杯(5.23)收集解吸液，在电热板上(5.26)蒸干。6. 4. 2. 2 a-9基异丁酸分离法(HIBA法)分离Sm和Nd及其它稀土元素a)离子交换柱的制备树脂AG 50WX8(200-400)清洗:首先用高纯盐酸(4-4)浸泡树脂，洗至盐酸无铁颜色为止，然后将树脂装入大离子交换柱(5.12)，依次用250mL高纯硝酸(4-7-1)和120mL高纯盐酸(4.4.2)淋洗后，用超纯水(4.2)将树脂洗至中性，用HIBA水溶液(4.19)清洗。最后
12、将洗净的树脂浸泡在HIBA水溶液(4.19)中，密封保存。在溶液流动条件下，用塑料滴瓶(5. 19)或取液器(5. 24)将洗净的树脂装人毛细管交换柱(5. 14).溶液流干后，加人20mL HIBA水溶液(4. 19)，压实离子交换柱和平衡酸度。b)分离步骤Dz/T 0184.6一1997用微量取样器(5.25)取30pL左右浓度为。. 75mol/L超纯盐酸(4.5-2)将6.4-2.1试样溶解，载人HIBA毛细管交换柱(5.14), 12mL-15mL HIBA水溶液(4.19)解吸Sm，而后用15mL-18mL HIBA水溶液(4.19)解吸Nd。用烧杯(5.23)收集解吸液，在电热板
13、上高温蒸干。送质谱测定1“Nd/144Nd比值。弃去交换柱中的树脂，将交换柱清洗干净备用。)样品中HIBA杂质对质谱测定影响及消除样品中HIBA杂质影响质谱测定Nd离子发射效率和离子流的稳定性。可选用下述方法予以消除:(1)将6.4.2.2-b解吸液高温蒸干后，再加上几滴超纯硝酸(4.8),蒸干，破坏并蒸发掉所有HIBA; (2)阳离子交换柱分离，采用AG 50 X 8 (200-400)树脂(清洗、装柱(5.15)和再生过程同6.3.1)，将6- 4- 2. 2-b之沉淀用0. 5mL高纯盐酸(4-5.3)溶解，载人离子交换柱。用6mL超纯盐酸(4.5.3)淋洗HIBA, 4mL盐酸(4-5
14、)解吸Nd。收集解吸液蒸千，送质谱分析6.4-2.3二(a一乙基己基)正磷酸法(HDEHP法)分离a)离子交换柱的准备用滴瓶(5.19)或取样器(5.24)吸取少量已清洗干净的100-200目cl-型阴离子树脂(4.25)于交换柱(5.13)，约高0. 5cm,溶液流干后，慢慢加人已制备好的二(。一乙基己基)正磷酸十聚四氟乙烯粉末涂结型阳离子交换树脂(4.20)至柱高10cm左右。加稀盐酸(4.5.2)，在自然流速下，放置2b-311，压实树脂。树脂上部再覆一层约0. 5cm厚的100-200目C1-型阴离子树脂(4.25)。加30mL超纯盐酸(4-5)清洗，20mL盐酸(4-5-2)平衡酸度
15、。b)分离操作步骤用微量取样器(5, 25)取30KL左右超纯盐酸(4-5.2)将6.4.2. 1试样溶解，载人离子交换柱中，加l OmL超纯盐酸(4.5.2)解吸Ce，再用lOmL超纯盐酸(4-5-2)解吸Nd。用塑料烧杯(5.23)收集解吸液，蒸干，送质谱分析c)离子交换柱再生用3mL -5mL超纯盐酸(4-5)分几次淋洗交换柱后，加30mL超纯盐酸(4-5)再生柱，20mL盐酸(4.5.2)平衡酸度。柱不用时浸泡在稀盐酸中。6卜5质谱测定65门离子源灯丝锌带的预处理用点焊机(5.30)将徕带(4.24)焊在质谱计(511)离子源灯丝插件上，装人灯丝预热装置(5.31)，在真空达n X 1
16、0-4Pa后，通电流升温至1 800左右，烧20min-30min,6，5.2装样用微量取样器(5.25)取1小滴(约30pL)超纯硝酸(4.8)将已化学分离、纯化的试样(MREE)溶解。分多次将试样溶液点滴在已高温预处理过的徕灯丝带(4.24)中央，缓慢加大电流蒸干样品。Sm,Nd含量测定通常采用双带。将已涂好样品灯丝带(燕发带)和已预处理过的电离灯丝带装人装样转盘相应位置(蒸发灯丝带与电离灯丝带平行，距离小于屏蔽罩出口狭缝)。将装样转盘装入质谱计离子源中。6.5-3质谱测定质谱测定的同位素的选择决定于稀释剂的富集同位素、同量异位素干扰情况和质量分馏。在质谱计运转正常，离子源真空达2 X 1
17、0-P.以上时，开始给电离灯丝带加温。当电离灯丝带加热电流达4A 5A(1 200左右)，停止升温;蒸发带开始缓慢升温。当测定同位素金属离子流强度达nX10-“A高压l Ok V ,高阻10“1Z)以上时，可开始记录。Sm蒸发温度比Nd低，先行测定，在Sm测毕后，升温测Nd,程序相同。6.5-3.1 S-,Nd含量测定:本方法使用富集49Sm同位素作稀释剂，因此质谱分析时选择测定“Sm/00Sm和-Sm/ .Sm的同位素比值。Dz/T o 18 4. 6一1997本方法采用富集“sNd同位素作稀释剂，因此选择测定“sNd/,“sNd和“Nd/“Nd的比值(若用富集s“Nd为稀释剂，则测定“sNd/“sNd和“sNd/“Nd比值)。6.5.3.2 Nd同位素比值测定则直接测定“Nd和“Nd金属离子的离子流强度比。7测定结果的计算及表述).Sm,Nd含量的计算 以K mol/g表示Sm(或Nd)含量的计算公式:或式中:“一S( Abs-M;AbsW . (M;Ab-AbH-AbN)N=vv-ANsAb ,(SS Ml)M;- N;(1)(2)N样品中Sm(或Nd)含量,p mol/g;S加人稀释剂的量,I- m
