Correção de interferências isobáricas em análises de elementos terras raras em apatita e feldspato alcalino por LA-ICP-MS

• Autor(a) principal: Sousa, Valeska Meirelles
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-03082020-113435/
• topic: Elementos terras raras; Interferências isobáricas; Isobaric interferences; LA-ICP-MS; LA-ICP-MS; Mineral chemistry; Química mineral; Rare earth elements

A residência dos elementos terras raras nos minerais tem sido amplamente estudada com o uso de técnicas de análise in situ, como a espectrometria de massas por plasma indutivamente acoplado com ablação a laser (LA-ICP-MS). Esta técnica permite, além de uma elevada resolução espacial na análise de ETR em minerais com dimensões microscópicas, a quantificação desses elementos em teores na faixa de mg L-1 ou mesmo µg L-1 . Embora, para a grande maioria das matrizes, os resultados analíticos sejam plenamente satisfatórios, são conhecidas interferências espectrais importantes para alguns minerais, que podem deteriorar ou mesmo inviabilizar os resultados. Em particular, os ETR médios e pesados, normalmente presentes em teores mais baixos que os ETR leves, podem sofrer interferências significativas de óxidos de Ba e ETR leves, requerendo correções. Neste trabalho, foi feito um estudo sistemático das interferências de óxidos de Ba e ETR leves, observadas sobre os ETR médios e pesados, em amostras de feldspato alcalino e apatita nas análises por LA-ICP-MS provenientes do Maciço Sienítico Pedra Branca. Para a calibração de interferências, massas crescentes (spot entre 15 e 80 µm) foram utilizadas na ablação do padrão NIST K-378 contendo alta concentração de Ba para as análises de feldspato e padrões sintéticos monoelementares de La, Ce e Nd para as análises de apatita. Também foi feito um estudo usando soluções aquosas, gerando um híbrido entre o sistema LA e o convencional para soluções que serviu como alternativa à síntese de padrões, o que mostrou resultados preliminares menos satisfatórios. Nas análises de feldspato alcalinos, os óxidos de Ba interferem em Sm, Eu e Gd. Os resultados obtidos mostraram que a geração de 1 mg L-1 do interferido resulta de razões Ba/Sm, Ba/Eu e Ba/Gd da ordem de 1.400.000, 38.500 e 1.075.000, respectivamente. Nos dois conjuntos de amostras estudadas, a correção de Eu resultou em valores entre ~10% e ~90% mais baixos que os medidos. As correções de Sm e Gd, embora menores, são recomendadas, mas podem ser ineficazes em algumas amostras, cujos teores reais encontram-se abaixo do limite de quantificação do método. No caso da apatita, os óxidos de La, Ce e Nd interferem em Gd, Tb, Dy, Ho e Er. Para haver a formação de 1 mg L-1 de Gd, as razões La/Gd e Ce/Gd têm que ser da ordem de 250000 e 1800, respectivamente. Para Tb, a relação Ce/Tb é de 15000 mg L-1 e Nd/Tb de 3000 mg L1 . Nos elementos Dy e Ho, a interferência causada por La, Ce e Nd foi praticamente nula. Já para Er, a relação em concentração de Nd/Er é de 7400. A calibração de interferência via padrão sintético tanto para feldspato quanto para apatita é mais eficiente quando se compara com a calibração via solução aquosa, na qual há um aumento dos precursores de interferências isobáricas com uma maior formação de óxidos e hidróxidos, afetando, assim, as correções das interferências. A correção de interferências é importante para gerar resultados de concentração de Sm, Eu e Gd em feldspato alcalino e Gd e Tb em apatita com melhores aproximações dos resultados reais bem como valores mais exatos para as anomalias de Eu. No caso estudado, os resultados corrigidos das anomalias de Eu são consistentes com resultados independentes obtidos para minerais máficos das mesmas rochas, indicadores de contrastes nas condições de oxidação.