路 波, 于心科 常鳳鳴 仇曉華, 南青云

(1. 中國(guó)科學(xué)院 海洋研究所 海洋地質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 青島 266071; 2. 中國(guó)科學(xué)院 研究生院, 北京 100049)

微量生物碳酸鹽ICP-OES元素分析中的儀器優(yōu)化

路 波1,2, 于心科1, 常鳳鳴1, 仇曉華1,2, 南青云1

(1. 中國(guó)科學(xué)院 海洋研究所 海洋地質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 青島 266071; 2. 中國(guó)科學(xué)院 研究生院, 北京 100049)

為優(yōu)化電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測(cè)試微量生物碳酸鹽中元素含量的工作條件, 在Thermo-Fisher公司生產(chǎn)的iCAP 6300 Radial型ICP-OES上, 對(duì)1 050組儀器條件、32種不同組成的標(biāo)準(zhǔn)溶液、36個(gè)譜線對(duì)和兩種儀器校正工作曲線進(jìn)行了測(cè)試; 借助開(kāi)源科學(xué)計(jì)算軟件Scilab數(shù)據(jù)插值和可視化技術(shù)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明, 該儀器測(cè)試微量生物碳酸鹽中Mg/Ca和Sr/Ca比值的最佳條件為： 霧化器, 0.1 mL/min同心霧化器; 冷卻氣流量, 缺省設(shè)置12 L/min; 輔助氣流量, 0.5 L/min; 霧化氣壓力, 0.24 MPa; 蠕動(dòng)泵速, 16 r/min; RF功率, 1 000 W; 觀察高度, 15 mm; 譜線, Ca 373.690 nm, Mg 279.553 nm {121}, Sr 407.771 nm; 儀器校準(zhǔn)工作曲線為強(qiáng)度-濃度工作曲線。

ICP-OES; Scilab; 生物碳酸鹽; 儀器優(yōu)化

生物碳酸鹽(珊瑚、貝殼、有孔蟲(chóng)、鈣質(zhì)超微化石和介形蟲(chóng)等)廣泛存在于海洋沉積物中, 其主要化學(xué)成分為CaCO3, 并含有微量Mg、Sr等元素。近年來(lái), 生物碳酸鹽中的元素比值Mg/Ca、Sr/Ca已被廣泛應(yīng)用于古海洋環(huán)境的重建[1-10]。在生物碳酸鹽微量元素分析中, 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICPOES)因成本相對(duì)低廉、維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便和可對(duì)多個(gè)元素快速同時(shí)測(cè)定等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用[2,5,11-14]。通常, 在對(duì)生物碳酸鹽進(jìn)行 ICP-OES分析時(shí), 所獲得的樣品量一般很少, 使得分析溶液中微量元素的濃度很低, 這對(duì)分析靈敏度提出了很高的要求; 同時(shí)由于生物碳酸鹽的樣品量常變化很大(以有孔蟲(chóng)為例,常見(jiàn)固體樣品量約10～103μg), 使得分析溶液的濃度也變化不一, 形成明顯的Ca元素基體效應(yīng)[2,15]。雖然de Villiers等[15]提出可通過(guò)使用強(qiáng)度比-濃度比工作曲線的方式消減, 但對(duì)此方法的實(shí)驗(yàn)論證還很少,需進(jìn)行更多的評(píng)估。

除此之外, 由于 ICP-OES儀器間性能的差異和選擇測(cè)試項(xiàng)目的不同, 分析之前常需優(yōu)化儀器參數(shù)(霧化氣壓力、蠕動(dòng)泵速、RF功率和觀察高度, 譜線選擇等)以求取得最佳分析結(jié)果[16-17]。但是, 針對(duì)生物碳酸鹽 ICP-OES分析, 如何優(yōu)化分析儀器參數(shù)的報(bào)道尚不多見(jiàn)。本文就儀器參數(shù)變化對(duì)分析性能的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn), 并利用開(kāi)源科學(xué)運(yùn)算軟件 Scilab三維數(shù)據(jù)插值和可視化技術(shù)進(jìn)行了直觀展示, 確定了最佳儀器參數(shù)組合。同時(shí), 對(duì)影響分析結(jié)果的譜線對(duì)組合、工作曲線類型也進(jìn)行了考察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)生物碳酸鹽的微量元素分析有重要幫助, 對(duì)其他類型樣品的分析也有重要參考價(jià)值。

1 材料和方法

1.1 試劑和溶液

存放溶液的容器皆為 Nalgene公司生產(chǎn)的高密度聚乙烯(HDPE)瓶。使用前用 1 mol/L分析純硝酸浸泡1周以上, 重蒸餾水沖洗5遍, 去離子水(由重蒸餾水經(jīng) Pall?Purelab Classic型純水機(jī)制得, 電阻率≥18.2 MΩ)沖洗一遍, 60℃烘干或凍干備用。

標(biāo)準(zhǔn)溶液均按重量法配置。先將高純固體藥品CaCO3、SrCO3、MnCO3、Fe2O3、Mg(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O 和 Al(NO3)3·9H2O(美國(guó) Sigma 公司生產(chǎn))溶解于高純硝酸(質(zhì)譜純級(jí), 江蘇晶玻試劑有限公司)溶液中配置成高濃度單元素標(biāo)液, 再按需要配置成不同組成的溶液系列(表1)。

表1 實(shí)驗(yàn)中用到的標(biāo)準(zhǔn)溶液Tab. 1 The standard solutions in experiments

1.2 儀器介紹

實(shí)驗(yàn)中所用ICP-OES系賽默飛世(Thermo-Fisher)公司生產(chǎn)的iCAP 6300 Radial型。儀器為徑向觀測(cè)方式, 配備中階梯光柵和電荷注入式固體檢測(cè)器(CID),檢測(cè)波長(zhǎng)為166 ～ 847 nm。27.12 MHz高頻固態(tài)發(fā)生器的功率在750 ～ 1 500 W范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào), 蠕動(dòng)泵在0 ～ 125 r /min范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。分析時(shí)選用Ar氣為工作氣體, 冷卻氣固定為12 L/min, 輔助氣0.5 L/min, 霧化器為GE公司生產(chǎn)的0.1 mL/min的微量玻璃同心霧化器。

1.3 Scilab介紹

Scilab軟件由法國(guó)國(guó)立信息與自動(dòng)化研究院(INRIA)和法國(guó)國(guó)立橋梁學(xué)院(ENPC)開(kāi)發(fā), 于 1994年開(kāi)始向外界提供完全開(kāi)放的源代碼, 于2001年起由中法聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在中國(guó)推廣, 具有矩陣運(yùn)算、數(shù)值運(yùn)算、程序設(shè)計(jì)和豐富的繪圖功能等。本研究使用該軟件完成了儀器參數(shù)優(yōu)化環(huán)節(jié)中對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)插值和三維圖示。

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器參數(shù)優(yōu)化

在利用 ICP-OES分析時(shí), 霧化氣壓力(NP)、觀察高度(VH)、高頻發(fā)生器功率(RF)和蠕動(dòng)泵速(PS)的變化對(duì)分析性能影響顯著, 可以用譜線強(qiáng)度(INT)和信背比(IBR)來(lái)考察。

INT指譜線的強(qiáng)度, INT越高, 說(shuō)明對(duì)分析元素濃度變化的響應(yīng)越靈敏, 檢測(cè)限也低; 但 INT太高也意味著對(duì)其他譜線的干擾增強(qiáng), 有時(shí)過(guò)高將出現(xiàn)溢出檢測(cè)器檢測(cè)能力而使分析失敗的現(xiàn)象, 即信號(hào)過(guò)飽和問(wèn)題。IBR為譜線強(qiáng)度和背景強(qiáng)度的比值, 值越高, 則背景相對(duì)影響越小, 越有利于分析的準(zhǔn)確性和精確性; 反之, 則分析的準(zhǔn)確性和精確性越低。

霧化氣在霧化器處和分析溶液一起形成氣溶膠,隨后經(jīng)霧室、矩管進(jìn)入等離子體。當(dāng)NP增大時(shí), 單位時(shí)間內(nèi)被攜帶進(jìn)入等離子體的氣溶膠增多, 分析元素相應(yīng)譜線的INT增強(qiáng), IBR升高。但當(dāng)NP過(guò)高時(shí), 氣溶膠將很快穿過(guò)等離子體, 會(huì)因停留時(shí)間過(guò)短來(lái)不及被充分激發(fā); 另一方面則因氣溶膠的冷卻作用進(jìn)一步降低被激發(fā)的比例, 從而造成譜線 INT升高到一定峰值后下降, 但是IBR卻會(huì)一直增大。

VH為分析譜線在等離子體上的采集位置。隨VH增加, 譜線INT將減小, 但I(xiàn)BR增大。

高頻發(fā)生器為等離子體提供能量。RF越大, 元素被激發(fā)的比例越高, 譜線 INT越高; 但是增高到一定值后, INT隨RF增加而增加的幅度將逐漸減小,直至幾無(wú)變化。同時(shí)由于干擾譜線強(qiáng)度增加、背景輻射增強(qiáng)等原因, IBR將持續(xù)減小。

蠕動(dòng)泵將分析溶液提升至霧化器處, 當(dāng)PS增大時(shí), 溶液提升量增加, 氣溶膠中液滴濃度將增加, 此時(shí)的譜線INT增強(qiáng), IBR升高。但PS過(guò)大, 霧化效率降低, 氣溶膠對(duì)等離子體的冷卻作用增強(qiáng)。此時(shí),INT、IBR隨PS升高的幅度將減小。如果繼續(xù)增大PS, INT、IBR將不增反降。

為考查NP、VH、RF、PS對(duì)INT和INT、IBR的影響, 并針對(duì)生物碳酸鹽的元素組成特點(diǎn), 配置了 Ca濃度為16.20 μg/g、Mg濃度19.39 ng/g、Sr濃度45.04 ng/g的標(biāo)準(zhǔn)溶液(33)(表1)考察了不同NP、VH、RF、PS條件下INT和IBR的變化情況。實(shí)驗(yàn)中選擇了譜線Mg27951(279.553 nm, 121級(jí)次)、Sr4077(407.771 nm)[11]和 Ca3736(373.693 nm)為分析譜線, 共考察了NP在0.16～0.24 MPa之間、PS在8 ～ 24 r/min之間、RF在1 000～1 300 W之間、VH在9～19 mm之間的儀器參數(shù)組合, 共計(jì)1 050(5×5×7×6)種(表2)。

表2 ICP-OES優(yōu)化中部分參數(shù)考察范圍Tab. 2 Range of experimental parameters in ICP-OES Optimization

對(duì)應(yīng)每一條譜線, 得到1 050個(gè)INT(IBR)值, 先按NP取值分為5組, 每組包括210(5×7×6)個(gè)PS、RF和VH組合下對(duì)應(yīng)的INT(IBR)值。在Scilab中以PS、RF、VH為坐標(biāo)軸構(gòu)建三維空間, 將NP分組中每組210個(gè)INT(IBR)值在此空間中插值求出一定間隔等值點(diǎn)的 PS、RF、VH坐標(biāo), 并連接成面得到在PS、RF、VH三維空間中INT(IBR)等值面的分布(源代碼修改自 Roberts[18])(圖 1)。INT等值面以紅色曲面表示, 紅色越深, INT越高。IBR等值面以藍(lán)色曲面表示, 顏色越深, IBR越高。

圖1 IBR和INT等值面隨NP、PS、RF和VH變化的情況Fig. 1 Isosurfaces of IBR and INT relative to varying NP, PS, RF and VH

Ca3736、Mg27951和Sr4077的INT、IBR等值面(圖 1)與 PS、RF、VH 三個(gè)坐標(biāo)軸都相交, 說(shuō)明INT(IBR)受多個(gè)儀器參數(shù)綜合作用的影響。但是Ca3736、Mg27951和Sr4077的INT(IBR)等值面形狀和位置各不相同, 說(shuō)明NP、PS、RF和VH對(duì)不同元素譜線的影響也不相同。

由于生物碳酸鹽樣品以碳酸鈣為主要組成, 故元素Ca成為分析時(shí)的基體元素, 其INT和IBR值總是很高。為降低其基體效應(yīng), 應(yīng)選擇 Ca譜線的INT較低的儀器參數(shù)組合。而 Mg、Sr等元素含量低, INT和IBR值總是很低。為了分析結(jié)果的準(zhǔn)確和精確, 在Mg、Sr譜線的INT高于一定值時(shí), IBR應(yīng)越大越好。此外, 由于實(shí)際分析中生物碳酸鹽樣品量微少, 應(yīng)控制分析時(shí)溶液消耗量, 即PS值越低越好。對(duì)元素組成接近生物碳酸鹽的標(biāo)準(zhǔn)溶液(33)來(lái)說(shuō), 當(dāng)NP為0.24 MPa, VH為15 mm, RF為1 000 W, PS為16 r/min時(shí), 連續(xù)3次曝光測(cè)量的溶液消耗不超過(guò)1 mL。同時(shí)Ca3736譜線INT為13 179.1 cts/S,IBR為18.7; Mg27951譜線INT為412.6 cts/s, IBR為6.6; Sr407譜線INT為4018.8 cts/s, IBR為6.4, 滿足微量碳酸鹽樣品的分析要求, 因此確定為最佳儀器參數(shù)。

2.2 譜線選擇

由于生物碳酸鹽樣品的組成和樣品量多變, 進(jìn)行ICP-OES分析時(shí)的溶液組成常常變化不一。為了考察溶液組成變化對(duì)不同譜線的影響, 選擇出受組成變化影響最小的譜線組合, 對(duì)組成不同的32種溶液(Blank、溶液(1)～(31), 見(jiàn)表1)進(jìn)行了測(cè)定和比較。其中, (1)～(11)Mg/Ca、Sr/Ca 不變, 但 Ca、Mg 和 Sr濃度連續(xù)增加; (12)～(21)Ca濃度變化不大, Mg、Sr濃度逐漸增加; (22)～(31)Mg、Sr濃度變化不大, Ca濃度逐漸增加。

實(shí)際應(yīng)用中, 分析結(jié)果多表達(dá)為元素與Ca的比值(如珊瑚 Sr/Ca, 有孔蟲(chóng)、介形蟲(chóng) Mg/Ca)。為了便于比較, 本實(shí)驗(yàn)選擇了以譜線對(duì)靈敏度比值為衡量指標(biāo), 并對(duì)其進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化(表3)。

表3 標(biāo)準(zhǔn)化的譜線對(duì)靈敏度比值Tab. 3 Normalized sensitivity ratios of element pairs

譜線靈敏度為元素譜線強(qiáng)度與溶液濃度比值,譜線對(duì)靈敏度比值為相應(yīng)譜線的靈敏度比值。以接近生物碳酸鹽樣品平均組成的標(biāo)準(zhǔn)溶液(5)為基準(zhǔn),將其余溶液的譜線對(duì)靈敏度比值與溶液(5)作商, 即得標(biāo)準(zhǔn)化后的譜線對(duì)靈敏度比值。分別考察了譜線Ca3158、Ca3179(317.933 nm)、Ca3706(370.603 nm)、Ca4226(422.673 nm)、Ca4454(445.478 nm)、Mg27950(279.553 nm, 120級(jí)次)、Mg27951、Mg2802(280.270 nm)、Mg2852(285.213 nm)、Sr4077 和 Sr4215(421.552 nm)。對(duì)溶液(1)～(31)的統(tǒng)計(jì)顯示(表 3), 譜線對(duì)Mg27951/Ca3736、Sr4077/Ca3736靈敏度比值隨溶液組成變化的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最小, 分別為 0.95 % (1σ)和 2.47 % (1σ), 說(shuō)明譜線 Ca3736、Mg27951和Sr4077受溶液變化的差異影響最小, 可以選擇為分析用譜線。

2.3 工作曲線比較

使用ICP-OES分析碳酸鹽元素組成時(shí), Ca的基體效應(yīng)一直受到關(guān)注[2,15]。de Villers等[15]提出可以通過(guò)建立強(qiáng)度比-濃度比工作曲線(即以元素濃度比值為橫坐標(biāo)、以相應(yīng)譜線對(duì)的強(qiáng)度比值為縱坐標(biāo)在笛卡爾坐標(biāo)系中通過(guò)最小二乘法擬合建立的工作曲線)的方式消減。為了評(píng)估其適用性, 選用了有孔蟲(chóng)Mg/Ca、Sr/Ca分析中工作溶液(62)前后 4個(gè)月的測(cè)試數(shù)據(jù), 共計(jì)12批次, 1021個(gè)測(cè)量值, 將強(qiáng)度比-濃度比工作曲線與傳統(tǒng)強(qiáng)度-濃度工作曲線(即以元素濃度為橫坐標(biāo)、以相應(yīng)譜線的強(qiáng)度為縱坐標(biāo)在笛卡爾坐標(biāo)系中通過(guò)最小二乘法擬合建立的工作曲線)下的Mg/Ca、Sr/Ca計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。

其中, 強(qiáng)度-濃度工作曲線根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液(52)、(63)、(54)～(56)建立, 強(qiáng)度比-濃度比工作曲線根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液(58)～(61)建立。對(duì)于 Mg/Ca, 強(qiáng)度-濃度工作曲線下計(jì)算結(jié)果的相對(duì)誤差為 0.604 %, 精確度為0.515 %(1σ RSD); 強(qiáng)度比-濃度比工作曲線下相對(duì)誤差為-0.937 %, 精確度1.035 %(1σ RSD)。對(duì)于Sr/Ca分析, 強(qiáng)度-濃度工作曲線下計(jì)算結(jié)果的相對(duì)誤差為-0.924 %, 精確度為 0.818 %(1σ RSD); 強(qiáng)度比-濃度比工作曲線下相對(duì)誤差為-1.680 %, 精確度0.898 %(1σ RSD)。這說(shuō)明在 iCAP 6300 Radial平臺(tái)上, 建立強(qiáng)度比-濃度比工作曲線并不能提高分析的準(zhǔn)確度和精確度。

3 結(jié)論

在iCAP 6300 Radial型ICP-OES上, 通過(guò)考察不同儀器參數(shù)、不同譜線和工作曲線對(duì)分析結(jié)果的影響, 可以得出如下結(jié)論：

(1) 元素譜線強(qiáng)度和信背比受多個(gè)儀器參數(shù)綜合影響; 選擇儀器參數(shù)時(shí), 可利用Scilab的數(shù)據(jù)插值和可視化技術(shù)方便地確定儀器參數(shù)組合。利用iCAP 6300 Radial型ICP-OES分析生物碳酸鹽的Mg/Ca、Sr/Ca時(shí), 最佳儀器參數(shù)為： 霧化器, 0.1 mL/min同心霧化器; 冷卻氣流量, 缺省設(shè)置12 L/min; 輔助氣流量, 0.5 L/min; 霧化氣壓力, 0.24 MPa; 蠕動(dòng)泵速, 16 r/min, 高頻發(fā)生器功率, 1 000 W; 觀察高度, 15 mm。

(2) 進(jìn)行元素比值分析時(shí), 可利用標(biāo)準(zhǔn)化后的元素譜線對(duì)靈敏度比值衡量溶液組成變化對(duì)分析結(jié)果的影響, 確定最佳元素譜線組合。利用iCAP 6300 Radial型ICP-OES分析生物碳酸鹽的Mg/Ca、Sr/Ca時(shí), 譜線Ca 373.690 nm、Mg 279.553 nm {121}和Sr 407.771 nm是最佳譜線組合。

(3) 進(jìn)行元素比值分析時(shí), 強(qiáng)度比-濃度比工作曲線下計(jì)算結(jié)果并不總是優(yōu)于傳統(tǒng)強(qiáng)度-濃度工作曲線下計(jì)算結(jié)果。利用iCAP 6300 Radial型ICP-OES分析生物碳酸鹽的Mg/Ca、Sr/Ca時(shí), 最佳工作曲線為強(qiáng)度-濃度工作曲線。

[1]Lea D W, Pak D K, Spero H J. Climate impact of late quaternary equatorial Pacific sea surface temperature variations[J]. Science, 2000, 289(5485)： 1719-1724.

[2]Schrag D P. Rapid analysis of high-precision Sr/Ca ratios in corals and other marine carbonates[J].Paleoceanography, 1999, 14(2)： 97-102.

[3]Mucci A. Influence of temperature on the composition of magnesian calcite overgrowths precipitated from seawater[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1987,51(7)： 1977-1984.

[4]Katz A. The interaction of magnesium with calcite during crystal growth at 25-90°C and one atmosphere[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta,1973, 37(6)： 1563-1578.

[5]Mitsuguchi T, Matsumoto E, Abe O, et al. Mg/Ca thermometry in coral-skeletons[J]. Science, 1996, 274(5289)： 961-963.

[6]Correge T. Preliminary results of paleotemperature reconstruction using the magnesium to calcium ratio of deep-sea ostracode shells from the late Quaternary of site 822, leg 133 (western Coral Sea)[J]. 1993, 133：175-180.

[7]Dwyer G S, Cronin T M, Baker P A, et al. North Atlantic Deepwater Temperature Change During Late Pliocene and Late Quaternary Climatic Cycles[J]. Science,1995, 270(5240)： 1347-1351.

[8]Nürnberg D, Bijma J, Hemleben C. Assessing the reliability of magnesium in foraminiferal calcite as a proxy for water mass temperatures[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1996, 60(5)： 803-814.

[9]Lea D W, Mashiotta T A, Spero H J. Controls on magnesium and strontium uptake in planktonic foraminifera determined by live culturing[J]. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 1999, 63(16)： 2369-2379.

[10]Elderfield H, Ganssen G. Past temperature and delta O-18 of surface ocean waters inferred from foraminiferal Mg/Ca ratios[J]. Nature, 2000, 405(6785)：442-445.

[11]黃超, 路波, 于心科. ICP-OES直接測(cè)定海洋沉積物中有孔蟲(chóng)的 Mg和 Ca[J]. 光譜實(shí)驗(yàn)室, 2008, 25(4)：727-731.

[12]Andreasen D H, Sosdian S, Perron-Cashman S, et al.Fidelity of radially viewed ICP-OES and magnetic-sector ICP-MS measurement of Mg/Ca and Sr/Ca ratios in marine biogenic carbonates： Are they trustworthy together?[J]. Geochemistry Geophysics Geosystems, 2006, 7.

[13]韋剛健, 余克服, 李獻(xiàn)華, 等. 南海北部珊瑚 Sr／Ca和Mg／Ca溫度計(jì)及高分辨率SST記錄重建嘗試[J].第四紀(jì)研究, 2004, 24(3)： 325-331.

[14]鄧文峰, 韋剛健, 李獻(xiàn)華. 有孔蟲(chóng)的高精度 Mg／Ca比值的 ICP—AES分析[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì),2005, 25(2)： 147 - 151.

[15]de Villiers S, Greaves M, Elderfield H. An intensity ratio calibration method for the accurate determination of Mg/Ca and Sr/Ca of marine carbonates by ICP-AES[J]. Geochemistry Geophysics Geosystems,2002, 3

[16]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.

[17]Green D R H, Cooper M J, German C R, et al.Optimization of an inductively coupled plasma-optical emission spectrometry method for the rapid determination of high-precision Mg/Ca and Sr/Ca in foraminiferal calcite[J]. Geochemistry Geophysics Geosystems, 2003, 4

[18]Roberts T. IMAGE TOOLS-contour3d.sci. www.scilab.org/contrib/index_contrib.php?page=display-Contributio n&fileID=1236, 2009.

Optimization of ICP-OES for analysis of micro-mass biogenic carbonate

LU Bo1,2, YU Xin-ke1, CHANG Feng-ming1, QIU Xiao-hua1,2, NAN Qing-yun1
(1. Key Laboratory of Marine Geology and Environment, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049,China)

Jun., 10, 2010

ICP-OES; Scilab; Biogenic carbonate; Instrument optimization

To optimize Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer (ICP-OES) for elemental analysis of micro-mass biogenic carbonate, 1050 groups of instrument parameters, 32 standard solutions with different constituents, 36 analyte pairs and two instrument calibration methods were tested on a Thermo-Fisher iCAP 6300 Radial ICP-OES. The data were analyzed by means of conventional statistics and Scilab. The optimized instrument conditions of Thermo-fisher iCAP 6300 Radial ICP-OES for analysis of Mg/Ca and Sr/Ca ratios in micro-mass biogenic carbonate were enlisted as the follows： glass concentric nebulizer, 0.1 ml/min; coolant gas, default 12 L/min; nebulizer gas pressure, 0.24 MPa; peristaltic pump speed, 16 rpm; radio frequency generator power,1000 w; view height, 15 mm; analyte lines, Ca 373.690 nm, Mg 279.553 nm {121}, Sr 407.771 nm; instrument calibration method, conventional intensity-concentration method.

P736.4

A

1000-3096(2011)06-0001-07

2010-06-10;

2010-12-18

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃“973”項(xiàng)目(2007CB815903);中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程項(xiàng)目(KZCX2-YW-221);中國(guó)科學(xué)院海洋研究所知識(shí)創(chuàng)新工程青年人才領(lǐng)域前沿項(xiàng)目(No．2007-10);國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(40906038); 海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目(MG0903)

路波(1982-), 男, 江蘇沛縣人, 博士研究生, 主要從事地球化學(xué)和古海洋學(xué)研究 ,電話 ： 0411-84783433, E-mail： luboemail@gmail.com; 于心科, 通信作者, 電話： 0532-82898533, E-mail：xyu@ms.qdio.ac.cn

致謝：感謝孫晗杰、陳雙喜、熊志方博士在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱情幫助, 感謝Thermo-Fisher公司工程師一直以來(lái)的技術(shù)支持和有益建議。文章修改過(guò)程中, 幾位審稿人提出了熱情中肯的寶貴意見(jiàn), 在此一并感謝。

康亦兼)