Современные аналитические методы исследования редкоземельных элементов: основные принципы и передовые разработки

Фундаментальные исследования, поисковые работы, добыча и металлургическое изучение редкоземельных элементов (РЗЭ) требуют применения аналитических методов. В последнее время аналитическая аппаратура для исследования РЗЭ активно развивается, причем некоторые приборы уменьшились в размерах и были адаптированы в качестве портативных устройств. Атомно-абсорбционная спектрометрия в пламени и графитовой печи (AAS), оптико-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES) и атомно-эмиссионная спектрометрия с микроволновой плазмой (MP-AES) являются стандартными лабораторными методами анализа РЗЭ. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), тандемная ICP-MS (ICP-MS/MS), времяпролетная масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-TOF-MS), высокоразрешающая ICP-MS (HR-ICP-MS), многоколлекторная высокоразрешающая ICP-MS (MH-ICP-MS) и многоколлекторная ICP-MS (MC-ICP-MS) широко применяются для анализа РЗЭ благодаря сверхвысокой чувствительности, минимальному влиянию интерференций и широким возможностям применения. Инструментальный нейтронно-активационный анализ (INAA), рентгенофлуоресцентный анализ (XRF), лазерно-индуцированная эмиссионная спектроскопия (LIBS) и методы ICP-MS с лазерной абляцией (LA-ICP-MS) широко используются для прямого анализа твердых образцов. Термоионизационная масс-спектрометрия (TIMS), вторично-ионная масс-спектрометрия (SIMS) и высокочувствительный ионный микрозонд высокого разрешения (SHRIMP) являются распространенными методами датирования изотопных месторождений РЗЭ. Портативные приборы XRF и LIBS, а также рамановские спектрометры позволяют проводить оперативный анализ непосредственно на месте, что может способствовать быстрому принятию решений при поиске месторождений РЗЭ. В настоящее время гиперспектральные платформы дистанционного зондирования, включая портативные, беспилотные и спутниковые устройства, предпочитают использовать для поиска РЗЭ благодаря их экономической эффективности и способности охватывать большие площади за ограниченное время. Микроаналитические датчики, установленные на дистанционно управляемых аппаратах, успешно применяются для анализа богатых РЗЭ месторождений в глубоководных районах. В целом данный обзор содержит подробную информацию обо всех ключевых аспектах — от аналитических приборов до передовых разработок в области анализа ресурсов, содержащих РЗЭ.