1.2 稀土元素的儀器表征
稀土元素在物理和化學上的相似性使其測定變得困難且復雜,而且如果需要在多種稀土元素的混合物中確定某一種稀土元素,困難程度會大大提高。在過去,用重量法、滴定法、分光光度法、火焰原子吸收光譜法(F-AAS)和石墨爐原子吸收光譜法(GF-AAS)等傳統方法在地殼豐度水平上準確測定稀土元素是極其困難且耗時的。現在隨著復雜儀器分析技術的普及,準確測定稀土元素開始變得相對簡單。在目前可用的儀器方法中,中子活化分析(INAA)和高分辨率電感耦合等離子體質譜具有多元素分析能力、高靈敏度、線性范圍寬、干擾度低、易于操作和準確性高等特點。此外,諸如X射線熒光光譜(XRF)、電感耦合等離子體發射光譜(ICP- OES)、輝光放電質譜(GD- MS)、激光誘導擊穿光譜(LIBS)和最近推出的微波等離子體原子發射光譜(MP-AES)等方法在此類研究中也非常有價值。同位素稀釋-熱電離質譜(ID- TIMS)和火花源質譜(SSMS)等技術在過去主要用于稀土元素的測定,但由于樣品制備方法繁瑣、成本高,其應用受到了限制。另一方面,多集電極電感耦合等離子體質譜儀(MC-ICP- MS)與四極電感耦合等離子體質譜儀或熱表面電離同位素稀釋質譜法(ID-TIMS)相比,在測定稀土元素的分析重現性方面更有優勢。所有稀土元素的精度都可以達到0.4%以下。下面簡要介紹一些重要的分析技術及其在不同應用中對稀土元素分析的實用性。