3.1.Nghiên cứu lựa chọn vạch phổ
Thiết lập thành phần và nồng độ các nguyên tố Ce, Dy, Er, Gd, La, Nd, Pr, Sm, Y nồng độ 10(mg/l); Eu, Ho, Lu, Sc, Tb, Yb, Tm nồng độ 5(mg/l); Al 200(mg/l), Fe 200(mg/l),Ca 100(mg/l), Ti 50(mg/l), Mg 50(mg/l), Mn 50(mg/l), Na 20(mg/l), K 20(mg/l), Si 250(mg/l)) giống với thành phần các nguyên tố hóa ho ̣c trong quă ̣ng Yên Phú [4] vàophần mềm Master. Phần mềm Master sẽ chọn ra những vạch phổ có đơ ̣ nhạy nhất, LOD thấp nhất và bị ảnh hƣởng ít nhấtbởi nguyên tố khác.
Bảng 3.1: Các vạch phổ được lựa chọn trên phần mềm Master
Nguyên tố Vạch phổ (nm) Ce 418,659 416,561 412,737 446,021 456,236 Dy 353,171 394,468 340,780 353,602 387,211 Er 369,265 349,910 390,631 326,478 339,200 Eu 381,967 412,970 420,504 281,394 290,668 Gd 342,246 335,047 310,050 336,223 376,840 Ho 345,600 339,898 381,073 341,646 La 379,083 379,477 408,672 387,164 Lu 261,541 291,139 307,760 219,554 547,669 Pr 422,293 418,948 405,654 396,525 410,072 Nd 406,109 415,608 394,151 397,330 Sm 360,949 356,827 366,136 442,434 443,432 Tb 350,917 332,440 367,636 356,174 356,852 Yb 328,937 289,138 211,667 218,571 Sc 361,383 363,074 364,278 357,252 255,235 Y 371,029 377,433 360,074 324,227 361,104
Thông quaphần mềm Master tôi đã lƣ̣a cho ̣n đƣợc mỗi NTĐH 4 đến 5 vạch phổ phát xa ̣ tối ƣu nhất để kiểm tra đánh giá lại bằng cách đo thƣ̣c tế.
a.Phổ nguyên tố Ce trên phần mềm Master a’. Phổ nguyên tố Ce ghi đo trên mẫu thƣ̣c
Hình 3.1: Hình ảnh phổ của Ce trong phần mềm Master và ghi đothực tế
Hình ảnh phổ của các nguyên tố đất hiếm trong phần mềm M aster và ghi đo thƣ̣c tế đƣợc thể hiê ̣n trong phu ̣ lu ̣c 1.
a.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Ce
Cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ giảm theo thƣ́ tƣ̣ Ce 418,659nm; Ce 416,561nm; Ce 446,021nm;Ce 412,737nm;Ce 456,236nm.
Qua hình ảnh phổ trên phần mềm Master và ghi đo phổ trên mẫu thực cho thấy tại các vạch Ce 413,380nm;Ce 418,659nm;Ce 416,561nm;Ce 446,021nm bi ̣ chèn, lấn phổ bởi các va ̣ch phổ phát xạ của các ngun tố khác, píc có vai, đỉnh píc tù, chân píc rơ ̣ng. Vạch phổ Ce 456,236nm; Ce 412,737nm píc cân đới và nho ̣n.
b.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Dy
Cƣờng đô ̣ vạch phổ giảm theo thƣ́ tƣ̣ Dy 394,468nm;Dy 353,171nm; Dy 340,780nm;Dy 353,602nm;Dy 387,211nm.
Vạch Dy 394,468nmpíc có vai , tù, khơng cân đối, chân píc rô ̣ng do bị chèn, lấn phổcủa các vạch phổ phát xạ của các nguyên tố khác trong mẫu .
c.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Er
Cƣờng đô ̣ vạch phổ giảm theothƣ́ tƣ̣ Er 326,478nm;Er 349,910nm; Er 369,265nm;Er 390,631nm;Er 339,200nm.Tại vạch Er 369,265nm píc cân đối ,
d.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Eu
Cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ giảm theo thƣ́ tƣ̣ Eu 412,970nm; Eu 420,504nm; Eu 281,394nm; Eu 381,967nm; Eu 290,668nm.
Tại các vạch Eu 412,970nm;Eu 420,504nm;Eu 381,967nm có cƣờng đô ̣ va ̣ch phở cao nhất nhƣng píc khơng cân đối, đỉnh píc tù và có vai, chân píc rơ ̣ng; tại vạch Eu 281,394nm, Eu 290,668nm có píc cân đới, đỉnh nho ̣n và chân píc he ̣p.
e.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Gd
Cƣờng đô ̣ vạch phổ giảm tƣ̀ Gd 342,246 nm; Gd 335,047nm; Gd 336,223nm, Gd 310,050nm; Gd 376,840nm.
Tại các vạch Gd 342,246 nm;Gd 335,047nm;Gd 336,223nm;Gd 310,050nm;Gd 376,840nm có píc cân đối, đỉnh píc nho ̣n.
f.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Ho
Cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ giảm tƣ̀ Ho 345,600nm;Ho 339,898nm;Ho 341,646nm;Ho 381,073nmcác vạch phổ khảo sát đều có đỉnh píc tù, chân píc rơ ̣ng. g.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố La
Cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ giảm theo thƣ́ tƣ̣ La 379,477nm;La 379,083nm;La 387,164nm. VạchLa 379,083nm bi ̣ ảnh hƣởng bởi các va ̣ch phổ của nguyên tố khác ít nhất, píc cân đới, đỉnh píc nho ̣n.
h.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Lu
Cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ giảm theo thƣ́ tƣ̣ Lu 261,541nm;Lu 307,760nm, Lu 219,554nm;Lu 291,139nm;Lu 547,669nm.
Các vạch Lu 261,541nm;Lu 307,760nm có píc cân đối , đỉnh píc nho ̣n , chân píc hẹp ; các vạch Lu 219,554nm;Lu 291,139nm;Lu 547,669nm có đỉnh píc tù không cân đối, chân píc rô ̣ng do bi ̣ chèn, lấn va ̣ch phổ của các nguyên tố khác. i.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Nd
Cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ giảm theo thứ tự Nd 406,109nm;Nd 415,608nm; Nd 394,151nm;Nd 397,330nm.
Các vạch Nd 406,109nm, Nd 415,608nm, Nd 397,330nm, Nd 394,151nm có píc cân đối, đỉnh píc nho ̣n, chân píc he ̣p.
Cƣờng đô ̣ vạch phổ giảm theo thƣ́ tƣ̣ Pr 410,072nm; Pr 422,293nm; Pr 405,654nm;Pr 418,948nm;Pr 396,525nm.
k.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Sc
Cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ giảm theo thứ tự Sc 255,235nm;Sc 361,383nm; Sc 363,074nm;Sc 357,252 nm;Sc 364,278nm.
Các vạch Sc 361,383nm;Sc 357,252 nm đỉnh píc tù do sƣ̣ chèn lấn phổ phát xa ̣ của các nguyên tố khác trong nền mẫu , các vạch Sc 255,235nm;Sc 363,074nm, 364,278nm píc cân đối, đỉnh píc nho ̣n, chân píc he ̣p.
l.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Sm
Cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ giảm theo thứ tự Sm 442,434nm; Sm 443,432nm; Sm 356,827nm;Sm 360,949nm;Sm 366,136nm.
Vạch Sm356,827nm;Sm 360,949nm;Sm 366,136nm píc cân đối , đỉnh píc nhọn, đƣờng chân píc phẳng và chân píc he ̣p ; Vạch Sm 443,432nm đỉnh píc tù, có vai, chân píc rơ ̣ng , tại, vạch Sm 442,434nm chân píc rô ̣ng do sƣ̣ chèn lấn , chồng vạch phổ của các nguyên tố khác.
m.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Tb
Cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ giảm theo thứ tự Tb 350,917nm;Tb 332,440nm; Tb 367,636nm;Tb 356,174nm;Tb 356,852nm.
Các vạch Tb 350,917nm;Tb 367,636nm;Tb 356,174nm;Tb 356,852nm píc không cân đối , đỉnh píc tù , chân píc rô ̣ng do ảnh hƣởng của các va ̣ch phổ của các nguyên tố khác trong mẫu.
n.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Y
Cƣờng đô ̣ va ̣c h phổ giảm theo t hứ tự Y 324,227nm;Y371,029nm; Y 360,074 nm;Y 361,104nm;Y 377,433nm.
Các vạch Y 324,227nm;Y 371,029nm;Y 360,074 nm;Y361,104nm; 377,433nm có píc cân đối nho ̣n, chân píc he ̣p.
o.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tốYb
Cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ giảm theo t hứ tự Yb 328,937nm;Yb 211,667nm; Yb 218,571nm;Yb 289,138nm.
p.Kết quả khảo sát, lƣ̣a cho ̣n va ̣ch phổ nguyên tố Tm
Cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ giảm theo thứ tựTm 313,126nm;Tm 317,281nm; píc cân đới nho ̣n, chân píc he ̣p.
Theo trên kết quả đánh giá trên, vạch phổ phát xạ của các NTĐH đƣợc sắp xếp theo thƣ́ tƣ̣ nhƣ Bảng 3.2.
Bảng 3.2: Thứ tự ưu tiên vạch phổ của các NTĐH
Nguyên tố Thƣ́ tƣ̣ ƣu tiên va ̣ch phổ
1 2 3 4 5 Ce (nm) 456,236 412,737 Dy (nm) 353,171 353,602 340,780 387,211 Er (nm) 369,265 326,478 349,910 390,631 339,200 Eu (nm) 281,394 290,668 Gd (nm) 342,246 335,047 336,223 310,050 376,840 Ho (nm) 345,600 339,898 341,646 381,073 La (nm) 379,083 379,477 387,164 Lu (nm) 261,541 307,760 Pr (nm) 410,072 422,293 405,654 418,948 396,525 Nd (nm) 406,109 415,608 394,151 397,330 Sm (nm) 356,827 360,949 366,136 Tb (nm) 350,917 332,440 367,636 356,174 356,852 Yb (nm) 328,937 211,667 218,571 289,138 Sc (nm) 255,235 363,074 364,278 Y (nm) 324,227 371,029 360,074 361,104 377,433 Tm (nm) 313,126 317,281
Khi phân tích các nguyên tố đất hiếm trong mẫu quă ̣ng ngoài ảnh hƣởng của các nguyên tố trong nền mẫu đến các NTĐH thì các nguyên tố đất hi ếm cũng ảnh hƣởng lẫn nhau ,để tiết kiệm thời gian vàchí phí thực nghiệm , chúng tơi tiến hành kiểm tra đánh giá ảnh hƣởng giƣ̃acác NTĐH lẫn nhau theo thƣ́ tƣ̣ ƣu tiên của vạch phổ bằng cách ghi đo cƣờng đô ̣ va ̣ch phổ phát xạ tại các bƣớc sóng đã cho ̣n của tƣ̀ng dung di ̣ch riêng lẻ các ngun tớ đất hiếm trong nền mẫu giả có thành phần tƣơng tự quă ̣ng Yên Phú và đƣợc đánh giá thông qua hê ̣ số cho ̣n lo ̣c theo công thƣ́c 2.1.
Bảng 3.3: Hê ̣ số ảnh hưởng của các NTĐH lẫn nhau trên thực tế. Hệ số ảnh hƣởng của các NTĐH (%) Nguyên tố và bƣớc sóng khảo sát La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Sc Y La (379,083 nm) 100,00 -0,03 2,33 0,08 0,92 0,01 0,58 0,32 -0,02 0,39 -0,08 0,67 0,01 0,00 0,17 0,07 Ce (456,236 nm) -0,15 100,00 -2,97 0,20 -3,30 -0,29 -0,71 -1,73 -0,18 0,32 0,15 0,26 0,03 -0,01 0,42 -0,12 Pr (410,072 nm) -0,03 -0,29 100,00 0,03 0,06 -0,10 1,25 0,88 0,15 -1,63 0,07 1,57 0,01 0,00 -0,15 0,02 Nd (406,109 nm) -0,07 -0,74 4,40 100,00 -0,29 -0,27 1,33 -0,90 -0,13 -0,72 -0,30 0,22 -0,09 0,03 -0,35 -0,20 Sm (366,135 nm) 0,49 0,32 1,38 0,25 100,00 -0,01 -0,87 2,34 -0,05 0,34 -0,26 0,27 0,00 0,00 1,43 0,08 Eu (281,395 nm) 0,06 0,64 0,82 0,11 0,44 100,00 -3,15 4,34 0,15 2,05 0,21 -0,04 0,05 0,00 0,24 0,14 Gd (342,246 nm) 2,78 -0,02 0,65 0,05 0,74 0,02 100,00 0,99 0,06 0,09 -0,01 0,13 0,01 0,00 0,37 1,13 Tb (332,440 nm) 0,05 -0,22 -0,90 -0,50 -0,32 -0,03 -1,90 100,00 -0,22 -0,74 -0,29 -1,57 0,00 -0,01 0,18 -0,05 Dy (353,171 nm) -0,01 0,63 -0,41 0,74 0,50 0,32 1,28 2,26 100,00 0,78 0,93 1,54 0,19 0,01 0,23 2,26 Ho (345,600 nm) 0,09 0,00 0,73 0,14 -0,66 -0,02 1,03 0,34 0,00 100,00 0,05 -0,87 0,00 0,00 0,30 0,03 Er (369,265 nm) 0,02 -0,01 -0,61 -0,05 -1,85 -0,03 -0,04 -0,91 -0,02 -0,03 100,00 -0,15 0,00 0,00 -0,03 0,01 Tm (313,126 nm) 0,00 -0,01 0,03 0,01 0,35 0,00 0,04 -0,21 -0,02 0,05 -0,02 100,00 0,00 0,00 -0,01 0,00 Yb (328,937 nm) 0,08 -0,14 0,14 -0,08 1,71 -0,04 -1,20 0,25 0,41 0,19 1,23 1,31 100,00 0,01 0,18 0,02 Lu (261,542 nm) 0,06 0,32 -1,79 0,83 -0,02 -0,33 0,52 2,44 0,67 -0,33 1,29 4,28 0,03 100,00 0,33 -0,03
Từ kết quả trên cho thấy ảnh hƣởng lẫn nhau của các NTĐH đều nhỏ hơn 5%, dựa trên thành phần và hàm lƣợng các NTĐH trong quặng Yên Phú thì các NTĐH khơng ảnh hƣởng lẫn nhau, do đó vạch phổ phát xạ của các NTĐH đƣợc lựa chọn để phân tích, xác định các NTĐH trong quặng Yên Phú nhƣ sau:
Bảng 3.4: Vạch phổ tối ưu để phân tích các NTĐH trong quặng Yên Phú
STT Nguyên tố Vạchphổ (nm) STT Nguyên tố Vạch phổ (nm) 1 Ce 456,236 9 Pr 410,072 2 Dy 353,171 10 Nd 406,109 3 Er 369,265 11 Sm 356,827 4 Eu 281,394 12 Tb 350,917 5 Gd 342,246 13 Yb 328,937 6 Ho 345,600 14 Sc 255,235 7 La 379,083 15 Y 324,227 8 Lu 261,541 16 Tm 313,126