Сравнение разных способов химического разложения проб при определении эпг и рения.

Аналитические трудности при количественном определении ЭПГ и рения в геологических пробах связаны не только с низким уровнем содержания в магматических породах, но и с неравномерным их распределением по объему образца. При проведении химической подготовки проб возможны потери осмия и в меньшей степени рения из-за образования летучих OsO₄ и Re₂O₇, и других элементов из-за неполного переведения их в анализируемый раствор, а также за счет адсорбции элементов, особенно осмия, на стенках сосудов и приборного тракта.

Для геологических объектов эффективным методом, используемым для химической подготовки, является пробирная плавка на никелевый королек с последующим концентрированием ЭПГ соосаждением с Те [48-49, 54-55, 61-65]. Этот метод позволяет брать для анализа большие навески и относительно легко и быстро отделять небольшие количества платиновых металлов. Никелевый сульфид в качестве коллектора подходит для всех ЭПГ, а свинцовый – для платины, палладия и родия. ЭПГ в осадке можно определить напрямую с помощью ИНАА или после перевода в кислый раствор методом ААС (электротермическим), ИСП-МС. К достоинствам метода можно отнести: возможность использования представительной навески анализируемого материала до 100 г; получение концентрата ЭПГ, сочетающее в одной операции разложение материала и отделение основной массы породообразующих элементов.

Одним из недостатков пробирной плавки при определении низкого уровня ЭПГ является высокий уровень контрольного опыта за счет примесей ЭПГ в используемых реактивах.

При определении наноколичеств ЭПГ и рения в магматических породах необходимо максимально снизить уровень контрольного опыта для приближения к инструментальным пределам обнаружения ЭПГ и рения. В связи с этим наиболее часто для разложения образцов используется кислотное разложение при повышенных температурах и давлениях, которое обеспечивает более низкий уровень контрольного опыта по сравнению с упомянутой выше методикой. Для переведения определяемых элементов в раствор в основном используют смеси кислот – соляной и азотной в соотношениях 1:3 или 3:1 (прямая и обратная «царская водка») в герметичных трубках Кариуса [27, 66 - 68], системах разложения с высоким давлением (HPA) [7, 61, 69], микроволновых системах [70]. Для уменьшения количества используемых кислот размер навески должен быть минимально возможным и при этом обеспечивать представительность анализа [71].

В отличие от определения РЗЭ и особенно ТПЭ, при ИСП-МС определении концентраций и изотопных отношений ЭПГ на таком низком уровне вероятность искажения их аналитических сигналов (особенно, ^99,101Ru и ^105,106Pd) из-за спектрального влияния матрицы значительно увеличивается. В связи с этим требуется стадия отделения ЭПГ от компонентов матрицы и/или использование среднего (высокого) разрешения при ИСП-МС измерениях.

Отделение и концентрирование определяемых элементов с целью максимального снижения влияния матричных компонентов проводят чаще всего с помощью катионо - или анионообменной хроматографии [7, 27, 70-75].

Дополнительные химические операции на стадии подготовки пробы перед инструментальными измерениями продолжительны по времени и обычно повышают уровень контрольного опыта. При использовании высокого разрешения [29] или с применением математических коррекций [69] можно правильно определять ЭПГ без дополнительных стадий. Авторы [29] определяли все ЭПГ, кроме осмия, методом стандартных добавок в высоком разрешении без отделения их от матрицы.

Особые проблемы возникают при определении осмия [76-79]. После разложения твердого образца смесью кислот полученный раствор обычно выпаривают с целью полного удаления азотной кислоты и переведения ЭПГ в солянокислую форму для дальнейшего хроматографического отделения. Эта процедура приводит к таким существенным потерям осмия, что его содержание в конечном растворе оказывается ниже предела обнаружения. В связи с этим авторы большинства методик отделяют осмий сразу после разложения твердых образцов для предотвращения его потерь [7,27,76-79]. Отсутствие дополнительной стадии, предотвращающей потери осмия, приводит к увеличению случайной ошибки его определения [35] или занижению определяемой концентрации [29].

Таким образом, чувствительность метода ИСП-МС и возможность проведения изотопного анализа позволили использовать этот метод для определения ЭПГ на уровне 10^-9 г/г в геологических образцах. Сложности его применения заключаются в том, чтобы в результате химической подготовки получить растворы, содержащие общую низкую концентрацию растворенных солей и минимальное содержание матричных элементов, вызывающих появление интерференций определяемых элементов. Использование приборов высокого разрешения уменьшает некоторые спектральные интерференции и снижает необходимость отделения аналита от сложной матрицы [69].