Безэталонное ЛИЭС-определение отношения Mn/Fe в железомарганцевых конкрециях с использованием портативного твердотельного лазера с диодной накачкой

Отношение Mn/Fe, служащее маркером содержания редкоземельных элементов и элементов платиновой группы в железомарганцевых конкрециях, определено в образцах, отобранных в ходе экспедиций в Карское море и море Лаптевых, а также в наборе стандартных образцов (ООПЕ 601—604). Анализ проведен методом лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии без построения градуировочного графика, основанном на использовании только параметров плазмы и интенсивностей аналитических линий марганца и железа (Mn I 542.04 нм и Fe I 539.71 нм). Температура плазмы определена по графику Больцмана, ее электронная плотность — по штарковскому уширению линии Fe I 538.34 нм. Показана возможность определения отношения Mn/Fe в диапазоне от 0.2 до 4.2 в конкрециях различного географического происхождения. Достигнут высокий коэффициент линейной детерминации (R² = 0.938) и пропорциональности между результатами лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии и атомно-эмиссионного анализа с индуктивно-связанной плазмой (1:0.99).

1. D. S. Cronan. Marine Manganese Deposits, Elsevier, Amsterdam (1977) 11—44

2. T. Kuhn, A. V. Wegorzewski, C. Rühlemann, A. Vink. In: Deep-Sea Mining: Resource Potential, Technical and Environmental Considerations, Springer International Publishing, Cham (2017) 23—63

3. M. Bau, K. Schmidt, A. Koschinsky, J. Hein, T. Kuhn, A. Usui. Chem. Geol., 381 (2014) 1—9

4. V. D. Strakhovenko, S. I. Shkol’nik, I. V. Danilenko. Russ. Geol. Geophys., 59 (2018) 123—134

5. A. V. Dubinin, E. D. Berezhnaya. Geochem. Int., 59 (2021) 39—55

6. Y. Liu, D. Xue, W. Li, C. Li. J. Anal. At. Spectrom., 35 (2020) 2156—2164

7. S. K. Pradhan, B. Ambade. J. Anal. At. Spectrom., 35 (2020) 1395—1404

8. T. A. Labutin, A. M. Popov, S. M. Zaytsev, I. A. Cal’ko, N. B. Zorov. Opt. and Spectrosc., 121 (2016) 339—342

9. A. M. Popov, T. A. Labutin, S. M. Zaytsev, I. V. Seliverstova, N. B. Zorov, I. A. Kal’ko, Y. N. Sidorina, I. A. Bugaev, Y. N. Nikolaev. J. Anal. At. Spectrom., 29 (2014) 1925—1933

10. R. Barbini, F. Colao, V. Lazic, R. Fantoni, A. Palucci, M. Angelone. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 57 (2002) 1203—1218

11. A. Ciucci, M. Corsi, V. Palleschi, S. Rastelli, A. Salvetti, E. Tognoni. Appl. Spectrosc., 53 (1999) 960—964

12. G. Cristoforetti, A. De Giacomo, M. Dell’Aglio, S. Legnaioli, E. Tognoni, V. Palleschi, N. Omenetto. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 65 (2010) 86—95

13. T. F. Akhmetzanov, T. A. Labutin, S. M. Zaytsev, A. N. Drozdova, A. M. Popov. Opt. and Spectrosc., 126 (2019) 316—320

14. M. Hoehse, I. Gornushkin, S. Merk, U. Panne. J. Anal. At. Spectrom., 26 (2011) 414—424

15. S. M. Zaytsev, A. M. Popov, N. B. Zorov, T. A. Labutin. J. Instrum., 9 (2014) P06010

16. N. A. Shulga, A. N. Drozdova, V. I. Peresypkin. Dokl. Earth Sci., 472 (2017) 237—240

17. M. E. Zelenski, T. P. Fischer, J. M. de Moor, B. Marty, L. Zimmermann, D. Ayalew, A. N. Nekrasov, V. K. Karandashev. Chem. Geol., 357 (2013) 95—116

18. A. M. Popov, T. F. Akhmetzhanov, T. A. Labutin, S. M. Zaytsev, N. B. Zorov, N. V. Chekalin. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 125 (2016) 43—51

19. J. Bengoechea, C. Aragón, J. A. Aguilera. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 60 (2005) 897—904

20. N. Konjević. Phys. Rep., 316 (1999) 339—401

21. J. Kramida, A. Ralchenko, Yu. Reader. Natl. Inst. Stand. Technol. Gaithersburg, MD [Online] (2015), http://physics.nist.gov/asd

22. R. L. Kurucz. At. Line List (1995). Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.cfa.harvard.edu/amp/ampdata/kurucz23/sekur.html

23. E. Tognoni, G. Cristoforetti, S. Legnaioli, V. Palleschi, A. Salvetti, M. Mueller, U. Panne, I. Gornushkin. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 62 (2007) 1287—1302

24. A. M. Popov, S. M. Zaytsev, I. V. Seliverstova, A. S. Zakuskin, T. A. Labutin. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 148 (2018) 205—210