[논문]석회암 내 희토류원소 분석법 고찰: 유도결합 플라스마 질량분석기를 이용한 석회암시료의 희토류원소 함량 분석 시에 발생하는 Ba 산화물의 영향

김태현; 이승구; 유재영

doi:10.14770/jgsk.2019.55.6.759

[국내논문] 석회암 내 희토류원소 분석법 고찰: 유도결합 플라스마 질량분석기를 이용한 석회암시료의 희토류원소 함량 분석 시에 발생하는 Ba 산화물의 영향
Study on REE analysis of limestone: Effect of Ba oxide and hydroxide interferences on ICP-MS REE analysis for geological samples

지질학회지 = Journal of the Geological Society of Korea, v.55 no.6, 2019년, pp.759 - 770

김태현 (한국지질자원연구원 국토지질연구본부) , 이승구 (한국지질자원연구원 국토지질연구본부) , 유재영 (강원대학교 지질.지구물리학부)

초록
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석회암 내의 희토류 원소 함량 및 분포 연구는 지질학적/지구화학적으로 많은 연구 가치를 내포하고 있다. 그러나 국내 석회암의 희토류원소 분포도에 관한 연구 자료는 매우 부족하다. 이 연구에서는 유도결합 플라스마 질량분석기로 석회암의 희토류원소 함량 분석을 위한 최적의 실험법을 개발하고자 하였다. 지질시료 특히 석회암내 희토류 원소 함량은 매우 낮아 정량분석 시에는 몇 가지 유의해야 하는 점이 있다. 석회암에서의 희토류원소 분석시 대표적인 간섭의 하나가 Ba의 산화물 및 수산화물 생성에 의한 영향이다. 연구 결과 이러한 영향이 적은 경우에는 Ba의 산화물 생성률을 측정하는 것으로 보정이 가능하지만, 이러한 간섭이 많은 경우에는 보정이 잘 이루어지지 않는 것을 확인하였다. 그 예로써 석회암 표준시료인 JLs-1의 경우, 높은 Ba 함량으로 인해 Eu의 분석치가 크게 영향을 받는 것을 확인하였다. 이 연구에서 이와 같은 영향을 제거하는 실험법을 개발하여 Ba의 간섭효과를 95%이상 제거하였으며, 그 결과 기존의 타 연구 사례들에 잘 부합하는 양질의 석회암 내 희토류 원소 분포 자료를 얻을 수 있었다. 이 기술보고는 아직 국내에서는 연구사례가 극히 적은 석회암 내 희토류 원소 연구 분야의 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

REE (Rare Earth Elements) content and Chondrite-normalized pattern analysis of limestone is geochemically significant. but it has been rarely conducted in Korea. The reasons for the few analysis are the difficulty of precise analysis due to the low REE content and the presence of the interference Ba oxides and hydroxides in limestone. The aim of this study is to develop suitable experimental method for the analysis of REE content in limestone. The results showed that the interference can be calibrated by measuring the oxide and hydroxide production rates of the interference elements when their concentrations are low. However, if the concentrations are high, the calibration pooly works. It was confirmed that the analytical value of Eu was greatly deviated due to the high concentrations of Ba in JLs-1 as a standard sample of limestone. In this study, experiments was conducted that a small amount of carbonate rock sample was acid-digestion and removed more than 95% of such interferences with a specially prepared cation exchange resin applied on acid-digested sample solutions. This method gave good quality REE pattern data of limestone comparable with other acknowledged studies. It is expected that the results of this study contribute to the development of the REE research in limestone, which is still to be explored much in Korea.

Keyword

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