Análisis de granate por LIBS: dos aplicaciones prácticas

Publicación: Peter A. Defnet, Michael A. Wise, Russell S. Harmon, Richard R. Hark y Keith Hilferding. "Análisis de granate por espectroscopia de descomposición inducida por láser: dos aplicaciones prácticas", Minerals 11, 705 (2021). Este estudio evaluó dos aplicaciones prácticas de LIBS de mano usando SciAps Z-300: validación de etiquetas asignadas a granates en colecciones de museos y discriminación de pegmatitas LCT (litio-cesio-tantalio) y NYF (niobio, itrio y flúor) basadas en geoquímica de granate. toma de huellas dactilares, las cuales podrían implementarse en el sitio en un museo o entorno de campo con un analizador LIBS portátil.

Arriba: Diagrama de flujo del procedimiento quimiométrico y procesamiento espectral para este estudio. Abajo: Gráficos de puntajes PCA para espectros de banda ancha LIBS procesados ​​para el conjunto de entrenamiento de 172 granates (31 almandinas, 33 andraditas, 46 grosularias, 17 piropos, 39 espesartinas y 6 uvarovitas) adquirido con el sistema de laboratorio RT-100 (arriba a la izquierda) y el analizador portátil Z-500 (abajo a la derecha) que muestra las tendencias respectivas de Fe3+–Al–Cr, Fe2+–Mn y Fe2+–Mg.

Resumen: La espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) es una técnica simple y directa de espectroscopia de emisión atómica que puede proporcionar detección y cuantificación de múltiples elementos en cualquier material, in situ y en tiempo real porque todos los elementos emiten en el espectro de 200 a 900 nm. rango de emisión óptica LIBS. Este estudio evaluó dos aplicaciones prácticas de LIBS: validación de etiquetas asignadas a granates en colecciones de museos y discriminación de pegmatitas LCT (litio-cesio-tantalio) y NYF (niobio, itrio y flúor) basadas en huellas geoquímicas de granates, las cuales podrían implementarse in situ en un museo o en un entorno de campo con un analizador LIBS portátil. Las composiciones de los elementos principales se determinaron mediante análisis con microsonda electrónica para un conjunto de 208 granates de 24 países para determinar el tipo de granate. Luego se utilizaron analizadores comerciales de laboratorio y portátiles para adquirir espectros de banda ancha LIBS que se procesaron quimiométricamente mediante análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales (PLSDA) y clasificación de máquina de vectores de soporte lineal (SVM). Se obtuvieron altas tasas de éxito de atribución (>98%) utilizando PLSDA y SVM para los datos portátiles, lo que sugiere que LIBS podría usarse en un museo para asignar el tipo de granate de forma rápida y precisa. LIBS también identifica cambios en la composición del granate asociados con la creciente complejidad mineral y química de las pegmatitas LCT y NYF.

PALABRAS CLAVE: granate; espectroscopia de descomposición inducida por láser; LIBRES; análisis de microsonda electrónica; huellas dactilares geoquímicas; quimiometría; ACP; PLSDA; MVS

Acceso a la publicación: https://doi.org/10.3390/min11070705

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