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Routine Analyses of Trace Elements in Geological Samples using Flow Injection and Low Pressure On‐Line Liquid Chromatography Coupled to ICP‐MS: A Study of Geochemical Reference Materials BR, DR‐N, UB‐N, AN‐G and GH

2001; Wiley; Volume: 25; Issue: 2-3 Linguagem: Inglês

10.1111/j.1751-908x.2001.tb00595.x

0150-5505

Jean Carignan, Pascal Hild, Guy Mevelle, Jacques Morel, Delphine Yeghicheyan,

Analytical Chemistry and Chromatography

We describe analytical procedures for trace element determinations developed at the CNRS Service d'Analyse des Roches et des Minéraux (SARM) and report results obtained for five geochemical reference materials: basalt BR, diorite DR-N, serpentinite UB-N, anorthosite AN-G and granite GH. Results for rare earth elements, U and Th are also reported for other reference materials including dunite DTS-1, peridotite PCC-1 and basalt BIR-1. All rocks were decomposed using alkali fusion. Analyses were done by flow injection ICP-MS and by on-line low pressure liquid chromatography (LC)-ICP-MS for samples containing very low REE, U and Th concentrations. This latter method yielded limits of determination much lower than data by direct introduction and eliminated possible isobaric interference on these elements. Although results agree with most of the working values, when available, results for some elements differed slightly from the recommended concentrations. In these cases, we propose new values for Co, Y and Zn in basalt BR, Zr in diorite DR-N, Sr and U in granite GH, and Ga and Y in anorthosite AN-G. Furthermore, although the Sb concentration measured in AN-G was very close to our limit of determination, our value (0.3 ± 0.1 μg g−1) is much lower than the reported working value of 1.4 ± 0.2 μg g−1. These new values would need to be confirmed by a new inter-laboratory programme to further characterise these reference materials. Results obtained for REE, Th and U concentrations using the on-line low pressure LC-ICP-MS yielded good limits of determination (ng g−1to sub-ng g−1for rocks and ng l−1to sub-ng l−1for natural waters) and accurate results. The efficiency of the matrix separation allowed accurate measurements of Eu without the need to correct the BaO isobaric interference for samples having Ba/Eu ratios as high as 27700. For REE concentrations in PCC-1 and DTS-1, differences with values reported in the literature are interpreted as resulting from possible heterogeneity of the reference materials. Thorium and U values are proposed for these two samples, as well as for AN-G and UB-N. Nous rapportons les procédures d'analyse pour les éléments traces développées au Service d'Analyse des Roches et des Minéraux (SARM) du CNRS et les résultats obtenus pour 5 géostandards: le basalte BR, la diorite DR-N, la serpentinite UB-N, l'anorthosite AN-G et le granite GH. Des résultats obtenus pour les Terres Rares (REE), l'uranium et le thorium sont aussi rapportés pour d'autres matériaux de référence tels que la dunite DTS-1, la péridotite PCC-1 et le basalte BIR-1. Les roches ont été décomposées par fusion alcaline. Les analyses ont été faites par Flow Injection ICP-MS et par chromatographie liquide basse pression en ligne sur un ICP-MS pour les très faibles teneurs en REE, U et Th. Cette dernière méthode permet d'avoir une meilleure limite de détermination que celle par introduction directe et d'éliminer certaines interférences isobariques sur ces éléments. Bien que, dans la majorité des cas, nous ayons mesuré les valeurs de référence telles que rapportées dans la littérature, certaines concentrations mesurées diffèrent légèrement des valeurs recommandées. Ainsi, nous proposons de nouvelles valeurs de Co, Y et Zn pour le basalte BR, de Zr pour la diorite DR-N, de Sr et U pour le granite GH et de Ga et Y pour l'anorthosite AN-G. De plus, bien que la concentration en Sb mesurée pour AN-G soit très proche de notre limite de détermination, notre valeur (0.3 ± 0.1 μg g−1) est bien inférieure à celle rapportée dans la littérature (1.4 ± 0.2 μg g−1). Ces nouvelles valeurs devraient être confirmées par une nouvelle campagne de caractérisation inter laboratoire pour ces géostandards. Les résultats obtenus pour les REE, U et Th par chromatographie liquide basse pression en ligne sur un ICP-MS sont justes et livrent des limites de détermination faibles au niveau du ng g−1à sub-ng g−1pour les roches et ng l−1à sub-ng l−1pour les eaux naturelles. La séparation de la matrice est efficace et permet une mesure juste de Eu sans correction d'interférence générée par l'oxyde de Ba, et ce même pour des échantillons possédant des rapports Ba/Eu très élevés, de l'ordre de 27700. Les concentrations en REE mesurées pour les échantillons PCC-1 et DTS-1 peuvent être significativement différentes de celle rapportées dans la littérature, probablement à cause d'une hétérogénéité de ces échantillons. Des valeurs de concentrations en U et Th sont proposées pour ces deux échantillons ainsi que pour AN-G et UB-N.