DETERMINATION OF MINOR AND TRACE ELEMENTS IN ROCK SAMPLES BY LA-ICPMS: PROGRESS IN THE UTILIZATION OF BORATE GLASSES AS TARGETS
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2009 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) |
Texto Completo: | https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=15411@1 https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=15411@2 |
Resumo: | A presente dissertação é uma continuação de pesquisas desenvolvidas por Leite (2006) visando à análise multielementar de rochas (basaltos, obsidianas e folhelhos) por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICPMS), em combinação com ablação a laser (LA) e utilizando-se vidro borato como alvo de análise. Como no trabalho anterior, os experimentos foram realizados com um sistema LSX-100 (CETAC) acoplado ao espectrômetro Elan 6000 ICPMS (PerkinElmer-Sciex). Como gases carreadores na câmara de ablação foram testados gases puros (Ar, He) e misturas (Ar-He, Ar-N2). Também foram avaliados parâmetros operacionais do laser, tais como: energia de saída, focalização, velocidade de varredura e freqüência de disparo. As novas condições analíticas foram testadas com os padrões preparados por Leite (2006), calculandose os limites de detecção, a exatidão e precisão. Os limites de detecção para 40 elementos (Na, Al, Si, P, K, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Sb, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, Th, U) ficaram compreendidos entre 0,004 mg kg-1 (Tb) e 850 mg kg-1 (Si). Exatidões foram estimadas a partir de análises de materiais de referência certificados (USGS BIR-1, BHVO-2, SCo-1), obtendo-se erros < 10% para Sc, V, Co, Ni, Zn, Rb, Y, Ba, La, Pr, Nd, Tb, Lu e Th e entre 10-20% Na, Al, Si, P, K, Ca, Mn, Fe, Ga, Sr, Y, Zr, Nb, Ce, Sm, Eu, Gd, Dy, Er, Yb, Lu, Hf e U. Precisões, calculadas a partir dos desvios-padrão residuais das curvas de calibração, ficaram em média em 6%, sendo de no máximo 10% para 30 elementos (Na, Al, Si, P, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Ga, Sr, Y, Zr, Sb, La, Ce, Pr, Eu, Gd, Tb, Dy, Er, Tm, Yb, Lu, Hf e Ta). Foram preparados novos padrões de calibração a partir de dois materiais de referência certificados, o basalto USGS BCR-2 e o folhelho USGS SGR-1. Os novos padrões foram validados utilizando os padrões preparados por Leite (2006) e através de análises independentes. Os coeficientes de determinação (R2) para 24 elementos (Na, Mg, Al, K, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ga, Rb, Sr, Y, Nb, Ce, Nd, Eu, Ho, Yb, Lu, Ta, Pb, U) foram maiores que 0,98 e para os outros 16 elementos, no mínimo, maiores que 0,95 (Si, P, Ca, Zn, Zr, Ba, La, Pr, Sm, Gd, Tb, Dy, Er, Tm, Hf, Th). As metodologias foram utilizadas na caracterização multielementar de amostras de folhelhos, de grande interesse geológico na área de petróleo, e os resultados preliminares são apresentados e discutidos. |
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info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisDETERMINATION OF MINOR AND TRACE ELEMENTS IN ROCK SAMPLES BY LA-ICPMS: PROGRESS IN THE UTILIZATION OF BORATE GLASSES AS TARGETSDETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS MENORES E TRAÇO EM ROCHAS POR LA-ICPMS: PROGRESSOS NA UTILIZAÇÃO DE VIDROS BORATOS COMO ALVOS2009-09-11NORBERT FRITZ MIEKELEY36310387715lattes.cnpq.br/3798767424226452TERESA CRISTINA OLIVEIRA DA FONSECA60949996734lattes.cnpq.br/3327963506561671TERESA CRISTINA OLIVEIRA DA FONSECANORBERT FRITZ MIEKELEYTATIANA DILLENBURG SAINT PIERREIVO L KUCHLERRICARDO E SANTELLIRAINERIO ESCALFONI JUNIORPONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIROPPG EM QUÍMICAPUC-RioBRA presente dissertação é uma continuação de pesquisas desenvolvidas por Leite (2006) visando à análise multielementar de rochas (basaltos, obsidianas e folhelhos) por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICPMS), em combinação com ablação a laser (LA) e utilizando-se vidro borato como alvo de análise. Como no trabalho anterior, os experimentos foram realizados com um sistema LSX-100 (CETAC) acoplado ao espectrômetro Elan 6000 ICPMS (PerkinElmer-Sciex). Como gases carreadores na câmara de ablação foram testados gases puros (Ar, He) e misturas (Ar-He, Ar-N2). Também foram avaliados parâmetros operacionais do laser, tais como: energia de saída, focalização, velocidade de varredura e freqüência de disparo. As novas condições analíticas foram testadas com os padrões preparados por Leite (2006), calculandose os limites de detecção, a exatidão e precisão. Os limites de detecção para 40 elementos (Na, Al, Si, P, K, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Sb, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, Th, U) ficaram compreendidos entre 0,004 mg kg-1 (Tb) e 850 mg kg-1 (Si). Exatidões foram estimadas a partir de análises de materiais de referência certificados (USGS BIR-1, BHVO-2, SCo-1), obtendo-se erros < 10% para Sc, V, Co, Ni, Zn, Rb, Y, Ba, La, Pr, Nd, Tb, Lu e Th e entre 10-20% Na, Al, Si, P, K, Ca, Mn, Fe, Ga, Sr, Y, Zr, Nb, Ce, Sm, Eu, Gd, Dy, Er, Yb, Lu, Hf e U. Precisões, calculadas a partir dos desvios-padrão residuais das curvas de calibração, ficaram em média em 6%, sendo de no máximo 10% para 30 elementos (Na, Al, Si, P, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Ga, Sr, Y, Zr, Sb, La, Ce, Pr, Eu, Gd, Tb, Dy, Er, Tm, Yb, Lu, Hf e Ta). Foram preparados novos padrões de calibração a partir de dois materiais de referência certificados, o basalto USGS BCR-2 e o folhelho USGS SGR-1. Os novos padrões foram validados utilizando os padrões preparados por Leite (2006) e através de análises independentes. Os coeficientes de determinação (R2) para 24 elementos (Na, Mg, Al, K, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ga, Rb, Sr, Y, Nb, Ce, Nd, Eu, Ho, Yb, Lu, Ta, Pb, U) foram maiores que 0,98 e para os outros 16 elementos, no mínimo, maiores que 0,95 (Si, P, Ca, Zn, Zr, Ba, La, Pr, Sm, Gd, Tb, Dy, Er, Tm, Hf, Th). As metodologias foram utilizadas na caracterização multielementar de amostras de folhelhos, de grande interesse geológico na área de petróleo, e os resultados preliminares são apresentados e discutidos.The present master dissertation is a continuation of a research study developed by Leite (2006) aiming at the multielemental analysis of rock samples (basalts, obsidians and shale) by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICPMS), in combination with laser ablation (LA) and using borate glass as analytical targets. As in the former work, the experiments were performed with a LSX-100 (CETAC) system coupled to an Elan 6000 ICPMS (PerkinElmer-Sciex). Pure gases (Ar, He) and mixtures (Ar-He, Ar-N2) were tested as carrier gas for transporting the aerosol from the ablation cell to the plasma. Different operational parameters of the laser, such as energy, focus, scanning speed and laser frequency were also studied. The new and optimized analytical conditions were tested with the calibration standards prepared by Leite (2006), and limits of detection (LOD), accuracies and precisions (RSD) were estimated. For 40 elements (Na, Al, Si, P, K, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Sb, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, Th, U), the LODs were in the range of 0,004 mg kg-1 (Tb) and 850 mg kg-1 (Si). Accuracies, estimated from the analysis of certified reference materials (USGS BIR-1, BHVO-2, SCo-1), were better 10% for Sc, V, Co, Ni, Zn, Rb, Y, Ba, La, Pr, Nd, Tb, Lu, and Th, and between 10 to 20% for Na, Al, Si, P, K, Ca, Mn, Fe, Ga, Sr, Y, Zr, Nb, Ce, Sm, Eu, Gd, Dy, Er, Yb, Lu, Hf, and U. Analytical precisions, calculated from the residual standard deviations of calibration curves were typically 6%, and at most 10% for 30 elements (Na, Al, Si, P, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Ga, Sr, Y, Zr, Sb, La, Ce, Pr, Eu, Gd, Tb, Dy, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta). New targets were prepared from two certified reference materials: (USGS BCR-2 (basalt) and USGS SGR-1 (shale). These new calibration standards were validated against those prepared by Leite (2006) and also by an independent technique. Coefficients of determination (R2) for 24 elements (Na, Mg, Al, K, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ga, Rb, Sr, Y, Nb, Ce, Nd, Eu, Ho, Yb, Lu, Ta, Pb, U) were better than 0.98, and for further 16 elements better than 0.95 (Si, P, Ca, Zn, Zr, Ba, La, Pr, Sm, Gd, Tb, Dy, Er, Tm, Hf, Th). The method was then used for the multielement characterization of marine shale samples, which are of great geological interest in petroleum research, and preliminary results are presented and discussed.PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIROhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=15411@1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=15411@2porreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-11-01T13:09:13Zoai:MAXWELL.puc-rio.br:15411Repositório InstitucionalPRIhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/ibict.phpopendoar:5342017-09-14T00:00Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)false |
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A presente dissertação é uma continuação de pesquisas desenvolvidas por Leite (2006) visando à análise multielementar de rochas (basaltos, obsidianas e folhelhos) por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICPMS), em combinação com ablação a laser (LA) e utilizando-se vidro borato como alvo de análise. Como no trabalho anterior, os experimentos foram realizados com um sistema LSX-100 (CETAC) acoplado ao espectrômetro Elan 6000 ICPMS (PerkinElmer-Sciex). Como gases carreadores na câmara de ablação foram testados gases puros (Ar, He) e misturas (Ar-He, Ar-N2). Também foram avaliados parâmetros operacionais do laser, tais como: energia de saída, focalização, velocidade de varredura e freqüência de disparo. As novas condições analíticas foram testadas com os padrões preparados por Leite (2006), calculandose os limites de detecção, a exatidão e precisão. Os limites de detecção para 40 elementos (Na, Al, Si, P, K, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Sb, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, Th, U) ficaram compreendidos entre 0,004 mg kg-1 (Tb) e 850 mg kg-1 (Si). Exatidões foram estimadas a partir de análises de materiais de referência certificados (USGS BIR-1, BHVO-2, SCo-1), obtendo-se erros < 10% para Sc, V, Co, Ni, Zn, Rb, Y, Ba, La, Pr, Nd, Tb, Lu e Th e entre 10-20% Na, Al, Si, P, K, Ca, Mn, Fe, Ga, Sr, Y, Zr, Nb, Ce, Sm, Eu, Gd, Dy, Er, Yb, Lu, Hf e U. Precisões, calculadas a partir dos desvios-padrão residuais das curvas de calibração, ficaram em média em 6%, sendo de no máximo 10% para 30 elementos (Na, Al, Si, P, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Ga, Sr, Y, Zr, Sb, La, Ce, Pr, Eu, Gd, Tb, Dy, Er, Tm, Yb, Lu, Hf e Ta). Foram preparados novos padrões de calibração a partir de dois materiais de referência certificados, o basalto USGS BCR-2 e o folhelho USGS SGR-1. Os novos padrões foram validados utilizando os padrões preparados por Leite (2006) e através de análises independentes. Os coeficientes de determinação (R2) para 24 elementos (Na, Mg, Al, K, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ga, Rb, Sr, Y, Nb, Ce, Nd, Eu, Ho, Yb, Lu, Ta, Pb, U) foram maiores que 0,98 e para os outros 16 elementos, no mínimo, maiores que 0,95 (Si, P, Ca, Zn, Zr, Ba, La, Pr, Sm, Gd, Tb, Dy, Er, Tm, Hf, Th). As metodologias foram utilizadas na caracterização multielementar de amostras de folhelhos, de grande interesse geológico na área de petróleo, e os resultados preliminares são apresentados e discutidos. |
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