НОВІТНІ АНАЛІТИЧНІ ТЕХНОЛОГІЇ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ РІДКІСНОЗЕМЕЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ У ГРАНІТОЇДАХ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА

Олександр  Пономаренко; Анатолій Самчук; Катерина Вовк; Ольга  Заяць; Ірина  Кураєва

doi:10.15407/scine17.01.096

Автор(и)

Олександр Пономаренко Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України https://orcid.org/0000-0002-5179-6091
Анатолій Самчук Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України https://orcid.org/0000-0001-8992-9112
Катерина Вовк Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
Ольга Заяць Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України https://orcid.org/0000-0001-5011-029X
Ірина Кураєва Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України https://orcid.org/0000-0003-3113-7782

DOI:

https://doi.org/10.15407/scine17.01.096

Ключові слова:

рідкісноземельні елементи, ICP-MS-аналіз, гранітоїди, флюорит

Анотація

Вступ. На сьогодні рідкісноземельні елементи (РЗЕ) використовуються для виготовлення більшості високотехнологічних товарів і мають ключове значення в оборонних технологіях (лазери, радари та електромагнітна зброя), атомній техніці, металургії та ін. Все це обумовлює актуальність їхнього дослідження для надання оцінки рідкісноземельної мінерально-сировинної бази України.

Проблематика. Визначення РЗЕ в гірських породах та мінералах має фундаментальне значення в геохімії та петрології для пізнання процесів породоутворення. Але, разом з тим, визначення останніх є складним аналітичним завданням, пов’язаним з близькими хімічними властивостями цих елементів, які обумовлені «ефектом лантаноїдного стиснення».

Мета. Розробка новітніх аналітичних технологій визначення вмісту РЗЕ методом мас-спектрометрії з індукційно зв’язаною плазмою, а також оцінка їх вмісту та розподілу в гранітоїдах Українського щита.

Матеріали й методи. Використано гібридну методику ICP-MS-аналізу та мікрохвильового розкладу гранітів та мінералів для визначення вмісту РЗЕ. Методику протестовано та використано для оцінки вмісту та розподілу РЗЕ у флюоритах та вміщуючих їх рідкіснометалевих гранітоїдів Русько-Полянського масиву Корсунь-Новомиргородського плутону Українського щита.

Результати. Розроблено новітні аналітичні технології визначення РЗЕ в гранітах та мінералах. Викладено методику визначення РЗЕ у флюоритах та гранітах без попереднього концентрування в діапазоні від 0,001 до 1000 ppm з відносним стандартним відхиленням 0,01–0,10. Показано підвищений вміст рідкісноземельних елементів у русько-полянських гранітах (218-797 г/т), головним концентратором яких є флюорит (692–26933 г/т РЗЕ). Між вмістом РЗЕ у флюоритах та гранітах спостерігається обернена залежність.

Висновки. Розроблені аналітичні технології є базисом для встановлення критеріїв оцінки якості та розробки принципів раціонального використання рідкісноземельних гранітоїдів для створення рідкісноземельної мінерально-сировинної бази на Україні.

Посилання

Thomson, M. A. (1998). Guide to spectrometric analysis with inductively coupled plasma. Moscow: Nedra [in Russian].

Samchuk, A. I., Pilipenko, A. T. (1987). Analytical chemistry of minerals. Utrecht, The Netherlands: VNU Science Press.

Ponomarenko, O., Samchuk, A., Ogar, T., Petrichenko, K., Popenko, E., Krasyuk O. (2012). Determination of Rare Earth Elements in Rocks and Minerals by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). Geologist of Ukraine, 3(39), 36-40 [in Ukrainian].

Ponomarenko, O. M., Samchuk, A. I., Krasiuk, O. P., Makarenko, T. I., Antonenko, O. G. (2008). Analytical Schemes for the Preparation of Rocks and Minerals and their Determination of Trace Elements by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). Mineralogical Journal, 4, 97-103 [in Ukrainian].

Samchuk, A. I., Ponomarenko, O. M., Antonenko, O. G. (2010). Analytical schemes of microwave decomposition of rocks and minerals and determination of microelements in them by inductively coupled plasma mass spectrometry. Ukrainian Chemical Journal, 10, 115-121 [in Ukrainian].

Patent of Ukraine № 131775. Ponomarenko O.M., Samchuk A.I., Zayat O.V., Vovk K.V. The method of rare earth elements determining [in Ukrainian].

Samchuk, A. I., Pilipenko, A. T. (1982). Analytical chemistry of minerals. Kyiv: Naukova dumka [in Russian].

Ponomarenko, O. M., Samchuk, A. I.,. Wozniak, D. K., Vovk, K. V., Belskyi, V. M. (2018). Features of the rare-earth elements determination by mass spectrometry in fluorites and rocks of the Suschany-Perga ore zone. Ukrainian Chemical Journal, 4(84), 118-122 [in Ukrainian].

Zayets, O. V. (2017). Geochemistry of Ruska-Polyana rare-metal granitoids of the Korsun-Novomyrgorod pluton. Extended abstract of candidate's thesis. Kyiv [in Ukrainian].

Zayets, O. V. (2015). Geochemistry of Ruska-Polyana rare-metal granitoids of the Korsun-Novomyrgorod pluton. Mineralogical Journal, 3, 67-77 [in Ukrainian].

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.37.03.067

Ponomarenko, O. M., Voznyak, D. K., Samchuk, A. I., Belskyi, V. D. (2017). To the origin of the fluorite of the SushanyPerga ore zone. Reports of NAS of Ukraine, 11, 52-58 [in Ukrainian].

https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.11.052