ИСТИНА

Предлагаемый проект нацелен на улучшение метрологических характеристик (воспроизводимость, правильность, надежность) лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии (ЛИЭС) при определении редкоземельных элементов (Ce, La, Y, Nd и др.) в геологических неоднородных объектах с помощью многомерной обработки данных. Определение смеси редкоземельных элементов (РЗЭ) в геологических пробах с помощью лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии затруднено из-за наложения линий РЗЭ – именно по этой причине представляется перспективным использование методов многомерной регрессии, поскольку это позволит нивелировать перекрывание аналитических линий при одновременном определении РЗЭ. Для выполнения задач проекта будет осуществлен дизайн эксперимента, позволяющий получить модели, устойчивые в широком диапазоне содержаний, выполнена подготовка обучающего набора прессованием в таблетки смеси оксидов или иных нерастворимых соединений редкоземельных элементов (Ce, La, Pr, Sm и др.) для получения обучающего набора, а также стандартных образцов руд (серия ниобий-редкоземельных руд OREAS) и конкреций (серия ООПЕ), богатых РЗЭ для получения проверочной выборки. Оригинальность решений, используемых в настоящем проекте, заключается в использовании многомерного подхода к обработке экспериментальных данных, широко применяемого в литературе для аналитических методов, характеризующихся аддитивностью сигналов от разных компонентов смеси. Важно учитывать и то, что в литературе практически отсутствуют примеры ЛИЭС анализа образцов руд и конкреций, а превалирует анализ элементов ядерных реакторов или модельных смесей оксидов РЗЭ без присутствия высоких содержаний мешающих компонентов (Fe, Ti, Mn и др.). Создание методики прямого количественного одновременного определения РЗЭ в сложных образцах руд и океанских конкреций может быть востребовано при проведении геологических, океанологических и иных исследований. Исследования по проекту будут проходить в рамках выполнения диссертационной работы Ахметжанова Т.Ф. «Спектральные методы определения редкоземельных элементов в рудах и конкрециях» для последующей ее защиты по специальности 02.00.02 «Аналитическая химия».

The proposed project aims to improve the figures-of-merit of laser-induced breakdown spectrometry (LIBS), i.e. reproducibility, accuracy, reliability, for the determination of rare-earth elements (Ce, La, Y, Nd, etc.) in geological inhomogeneous samples with the use of multivariate data processing. The determination of a mixture of rare earth elements (REE) in geological samples by LIBS is difficult due to overlapping REE lines; for this reason, it seems promising to use multivariate regression methods, because they will diminish overlapping of analytical lines under simultaneous determination of REEs. To accomplish the tasks of the project, design of experiment will be carried out to obtain calibration models that will be stable in a wide range of contents. To examine such models, a training set will be prepared by pressing a mixture of oxides or other insoluble compounds of REEs (Ce, La, Pr, Sm, etc.) into tablets as well as standard samples of ores (a series of niobium-rare-earth ores OREAS) and nodules (series OOPE) that are enriched with REEs to built a test set. The originality of the solutions used in this project is to use a multi-dimensional approach to the processing of experimental data that widely used in the literature for analytical methods, characterized by the additivity of signals from different components of the mixture. It is important to take into account the fact that there are practically no examples of LIBS analysis of ore samples and nodules in the literature, and analysis of elements of nuclear reactors or model mixtures of REE oxides without the presence of high levels of interfering components (Fe, Ti, Mn, etc.) prevails. The creation of a direct quantitative method for the simultaneous determination of REEs in complex samples of ores and ocean nodules can be used in geological, oceanological and other studies. Research on the project will be held in the framework of Ph.D. thesis by Akhmetzhanov T.F. “Spectral methods for the determination of rare-earth elements in ores and nodules” for its subsequent defense on the specialty 02.00.02 “Analytical Chemistry”.