Abstract

A re-examination of fourteen standards consisting of orthophosphates of the rare-earth elements, Sc and Y, grown at Oak Ridge National Laboratory in the 1980s and widely distributed by the Smithsonian Institution’s Department of Mineral Sciences, reveals that some of the material is significantly contaminated by Pb. The origin of this impurity is the Pb2P2O7 flux that is derived from the thermal decomposition of PbHPO4. The lead pyrophosphate flux is used to dissolve the oxide starting materials at elevated temperatures (~1360°C) prior to crystal synthesis. Because these rare-earth-element standards are extremely stable under the electron beam and considered homogeneous, they have been of enormous value to the technique of electron-microprobe analysis (EMPA) whenever samples are to be analyzed for the rare-earth elements, Sc, Y, and P. The monoclinic orthophosphates (monazite structure) show a higher degree of Pb incorporation than the tetragonal orthophosphates (xenotime structure). We here describe the extent of the Pb contamination and explain the degree to which the stoichiometries have been affected by the replacement of REE by Pb within the crystal structure.

Abstract

Nous ré-examinons quatorze étalons, des orthophosphates des terres rares, Sc et Y, synthétisés dans les années 80 dans le laboratoire national de Oak Ridge, et distribués à grande échelle par le département des sciences minérales du Smithsonian Institution. Ces matériaux s’avèrent contaminés de façon importante par le plomb. Cette impureté provient de l’utilisation de Pb2P2O7 comme fondant, dérivé de la décomposition thermique de PbHPO4. Le pyrophosphate de plomb est utilisé pour dissoudre les matériaux de départ (les oxydes) à température élevée (~1360°C) précédant la synthèse. Parce que ces étalons de terres rares sont très stables sous le faisceau d’électrons, et qu’ils sont considérés homogènes, ils ont eu un impact énorme dans les travaux analytiques portant sur les terres rares, le scandium, l’yttrium et le phosphor faisant appel à la microsonde électronique. Les orthophosphates monocliniques, adoptant la structure de phases du groupe de la monazite, acceptent davantage de plomb dans leur structure que les orthophosphates tétragonaux, adoptant la structure du groupe du xénotime. Nous décrivons le portée de cette contamination, et noux expliquons l’impact de cette impureté sur la stoechiométrie des étalons dû au remplacement des terres rares par le plomb dans la structure cristalline.

(Traduit par la Rédaction)

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