ICP-MS-laboratorium

ICP-MS-laboratoriet benytter et enkeltquadrupol ICP-massespektrometer til kemiske koncentrationsbestemmelser af en lang række sporelementer fra Li til U. Analyser foregår rutinemæssigt fra opløsninger, hvor analyse af faste naturlige materialer af næsten enhver art gennemføres. Laboratoriets rutiner er udviklet med fokus på naturvidenskabelige anvendelser af de kemiske analyser velegnet til f.eks. analyse af jord, vand, bjergarter, mineraler, naturlige bygge- og forbrændingsprodukter og de fleste organiske materialer.

Analyser som rutinemæssigt udføres

Laboratoriet tilbyder både kvantitative, semikvantitative ('fingerprinting') og kvalitative analyser, hvoraf de mest benyttede er listet herunder.

Vi er selvfølgelig altid åbne for forslag til modificering af ovenstående analysemetoder eller udvikling af nye metoder efter behov eller specielle ønsker.

  • Semikvantitativ metode (PerkinElmer TotalQuant), hvor følgende grundstoffer analyseres:
    Ag, Al, As, Au, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Cl, Co, Cr, Cs, Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Gd, Ge, Hf, Hg, Ho, In, Ir, K, La, Li, Lu, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Nd, Ni, Os, P, Pb, Pd, Pr, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, S, Sb, Sc, Se, Si, Sm, Sn, Sr, Ta, Tb, Te, Th, Ti, Tl, Tm, U, V, W, Y, Yb, Zn, Zr.
    Metoden benyttes typisk til vandprøver og for ”fingerprinting” prøver af faste materialer fx. inden mere kvantitative analyser gennemføres
  • Kvantitativ metode for sporelementanalyse, hvor følgende grundstoffer kvantificeres:
    Mg, Al, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, Pb, Th, U.
    Metoden benyttes typisk til bjergartsprøver og andre faste materialer.
  • Kvantitativ As-analyse, hvor følgende grundstoffer kvantificeres:
    As, Mn, Fe, Ca, Mg

Metoden benyttes typisk til vandprøver.

Kvalitetskontrol (QA/QC) af analyser

Præstationsprøvninger er en af ​​de bedste og mest effektive måder for et laboratorium til at overvåge analysekvaliteten. Siden begyndelsen af 1994 har laboratoriet deltaget i IAG’s proficiency test-program (GeoPT) med meget fine og konstante resultater. Omkring 110 laboratorier fra hele verden deltager i programmet. De halvårlige GeoPT-præstationsprøvninger er designet til at være en rutinemæssig ekstern kvalitetskontrol for analyse af geologiske materialer og omfatter derfor et bredt spektrum af naturlige og kommercielle materialer.

Typiske krav til prøver

  • Opløsninger: Normalt 5-10 ml prøve, der gerne må være konserveret med salpetersyre (typisk 1 ml koncentreret salpetersyre til 100 ml prøve)
  • Faste prøver: Normalt 5-10 g finknust materiale (med en kornstørrelse på < 100µm)
  • Der er ingen specielle krav til emballage for opbevaring af materiale til analyse.

Hvis man har materiale i andre proportioner end det overstående, er man altid velkommen til at kontakte laboratoriets personale for at få mere information om eventuelle andre muligheder.

Formål, nøgleinstrumenter og tilhørende faciliteter

  • Tilbyde forskere, firmaer, konsulenter, studerende og organisationer at benytte sig af vores faciliteter ifm. kemiske analyser til videnskabelige og industrielle formål.
  • Bidrage med analyser og analytisk ekspertise til videnskabelige og anvendt forskning, hvor vi har stor erfaring, især indenfor det naturvidenskabelige arbejdsområde.
  • Udvikle metoder til nye anvendelser af Quadrupol ICP-MS til videnskabelig og anvendt forskning.

Analyser udføres med et PerkinElmer Elan 6100DRC enkeltquadrupol ICP-massespektrometer, hvortil der er tilknyttet en PerkinElmer AS-91 autosampler.

  • Kvantitative analyser kan udføres for de fleste elementer i intervallet fra 7Li til 238U.
  • Bestemmelse af de fleste elementer til ppm-niveau og nogle til ppb-niveau (afhængig af analysemetoden).
  • Detektionsgrænser på ppb- til ppm-niveau.
  • Der anvendes normalt platin-cones. Alternativt kan der benyttes nikkel-cones.

Oplukning vha. flussyre: For at opnå en fuldstændig opløsning af de faste uorganiske materialer som analyseres, benytter laboratoriet som regel flussyre-oplukning.

Boratsmeltning: Laboratoriet har udstyr til forberedelse af boratskiver (smelteperler) til brug for oplukning af tungtopløselige prøver (zirkon, kromit o.l.) til sporelementbestemmelser. 

Præparation af boratskiver

Præparation af boratskiver

Glødetab (LOI): Hvis prøverne indeholder meget organisk materiale, har vi desuden mulighed for bestemmelse af glødetab og efterfølgende bestemmelse af koncentrationer for de forskellige grundstoffer. 

Prøveforberedelse: Laboratoriet tilbyder desuden at finknuse eller på anden vis forberede prøver til ICP-MS-analyse afhængig af behov, hvilket gennemføres via vores præparationslaboratorium.

Nogle af vores nuværende og tidligere samarbejdspartnere

  • Københavns Universitet, Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning
  • Københavns Universitet, Biologisk Institut
  • Statens Naturhistoriske Museum
  • Aarhus Universitet, Institut for Geoscience
  • Museum Nordsjælland
  • Nationalmuseet

Følgende er eksempler på analyser, der er leveret til projektsamarbejder, som laboratoriet har været involveret i:

Videnskabelige artikler:

  • Storey, M., Pedersen, A. K., Stecher, O., Bernstein, S., Larsen, H. C., Larsen, L. M., Baker, J. & Duncan, R. A. 2004. Long-lived postbreakup magmatism along the East Greenland margin: Evidence for shallow-mantle metasomatism by the Iceland plume. Geology 32, 173-176.
  • Brandt FE, Holm PM, Søager N (2017) South to north pyroxenite-peridotite source variation correlated with an OIB to arc type enrichment of magmas from the Payenia backarc of the Andean Southern Volcanic Zone (SVZ). Contributions to Mineralogy and Petrology.
  • Holm PM, Søager N, Alfastsen M & Bertotto, GW (2016) Subduction zone mantle enrichment by fluids and Zr-depleted crustal melts as indicated by backarc basalts of the Southern Volcanic Zone, Argentina. Lithos 262, 135-152
  • Larsen, L.M., Pedersen, A.K., Tegner, C., Duncan, R.A., Hald, N. & Larsen, J.G. 2016. Age of Tertiary volcanic rocks on the West Greenland continental margin: volcanic evolution and event correlation to other parts of the North Atlantic Igneous Province. Geological Magazine 153 (3), 487?511. DOI: 10.1017/S0016756815000515.
  • Søager N, Portnyagin M, Hoernle K, Holm PM, Hauff F, Garbe-Schönberg D (2015) Olivine major and trace element compositions in southern Payénia basalts, Argentina: evidence for pyroxenite-peridotite melt mixing in a backarc setting. Journal of Petrology 56, 1456-1494.
  • Thórarinsson SB, Söderlund U, Døssing A, Holm PM, Ernst RE & Tegner C (2015) Rift magmatism on 1 the Eurasia basin margin: U?Pb baddeleyite ages of alkaline dyke swarms in North Greenland. Journal of the Geological Society of London. DOI:10.1144/jgs2015-049.
  • Søager N, Holm PM & Thirlwall MF (2015) Sr, Nd, Pb and Hf isotopic constraints on mantle sources and crustal contaminants in the Payenia volcanic province, Argentina. Lithos 212-215, 368-378.
  • Holm, P.M., Søager, N., Dyhr, C.T., Nielsen, M.R. (2014) Enrichments of the mantle sources beneath the Southern Volcanic Zone (Andes) by fluids and melts derived from abraded upper continental crust. Contributions to Mineralogy and Petrology. DOI: 10,1007/s00410-014-1004-8.
  • Larsen, L.M., Pedersen, A.K., Tegner, C. & Duncan, R.A. 2014. Eocene to Miocene igneous activity in NE Greenland: northward younging of magmatism along the East Greenland margin. Journal of the Geological Society, London 171, 539?553.
  • Søager, N. Holm, P.M. (2013) Melt-peridotite reactions in upwelling EM1-type eclogite bodies: constraints from alkaline basalts in Payenia, Argentina. Chemical Geology 360-361, 204-219.
  • Dyhr, C.T., Holm, P.M., Llambías, E.J. (2013) Geochemical constraints on the relationship between the Miocene-Pliocene volcanism and tectonics in the Mendoza Region, Argentina; new insights from 40Ar/39Ar dating, Sr-Nd-Pb isotopes and trace elements. Journal of Volcanology and Geothermal Research 266, 50-68.
  • Dyhr, C.T, Holm, P.M., Llambías, E. J., Scherstén, A. (2013) Subduction controls on Miocene back-arc lavas from Sierra de Huantraico and La Matancilla, Argentina and new 40Ar/39Ar dating from the Mendoza Region. Lithos 179, 67-83.
  • Søager, N., Holm, P.M., Llambías, E.J. (2013) Payenia volcanic province, southern Mendoza, Argentina: A plume generated back-arc province? Chemical Geology 349-350, 36-53.
  • Larsen, L.M., Pedersen, A.K., Sørensen, E.V., Watt, W.S. & Duncan, R.A. 2013. Stratigraphy and age of the Eocene Igtertivâ Formation basalts, alkaline pebbles and sediments of the Kap Dalton Group in the graben at Kap Dalton, East Greenland. Bulletin of the Geological Society of Denmark 61, 1-18.
  • Thorarinsson SB, Holm PM, Huggler AaJ, Duprat HI, Tegner C (2012) Petrology and geochemistry of the Late Cretaceous continental ignimbrites, Kap Washington peninsula, North Greenland. Journal of Volcanology and Geothermal Research 219, 63-86.
  • Thorarinsson SB, Holm PM, Duprat, H, Tegner C (2011): Silicic magmatism associated with Late Cretaceous rifting in the Arctic Basin ? petrogenesis of the Kap Kane sequence, the Kap Washington Group volcanics, North Greenland. Lithos 125, 65-85.
  • Søager N, Holm PM (2011) Changing compositions in the Iceland plume; Isotopic and elemental constraints from the Paleogene Faroe flood basalts. Chemical Geology 280, 297-313.
  • Holm PM, Pedersen LE, Højsteen (2010) Geochemistry and petrology of mafic Proterozoic and Permian dykes on Bornholm, Denmark: Four episodes of magmatism on the margin of the Baltic Shield. Bulletin of the Geological Society of Denmark 58, 35-65.
  • Dyhr CT, Holm PM (2010) A volcanological and geochemical investigation of Boa Vista, Cape Verde Islands; 40Ar/39Ar geochronology and field constraints. Journal of Volcanology and Geothermal Research 189, 19-32.
  • Søager N & Holm PM (2009) Extended correlation of Paleogene Faroe Island and East Greenland plateau basalts. Lithos 107, 205-215.
  • Larsen, L.M. & Pedersen, A.K. 2009. Petrology of the Paleocene picrites and flood basalts on Disko and Nuussuaq, West Greenland. Journal of Petrology 50, 1667-1711.
  • Larsen, L.M., Heaman, L.M., Creaser, R.A., Duncan, A.R., Frei, R. & Hutchison, M. 2009. Tectonomagmatic events during stretching and basin formation in the Labrador Sea and the Davis Strait: evidence from age and composition of Mesozoic to Palaeogene dyke swarms in West Greenland. Journal of the Geological Society, London 166, 999?1012.
  • Holm PM, Grandvuinet T, Wilson JR, Friis J, Plesner S & Barker AK (2008) An 40 Ar- 39 Ar study of the Cape Verde hot spot: Temporal evolution in a semistationary plate environment. Journal of Geophysical Research, 113, B08201. DOI:10.1029/2007JB005339.
  • Duprat HI, Friis J, Holm PM, Grandvuinet T & Sørensen RV (2007) The volcanic and geochemical development of São Nicolau, Cape Verde Islands: Constraints from field and 40Ar/39Ar evidence. Journal of Volcanology and Geothermal Research 162, 1-19.
  • Holm PM, Wilson JR, Christensen BP, Hansen L, Hansen SL, Hein KM, Mortensen AK, Pedersen R, Plesner S & Runge M (2006) Sampling the Cape Verde Mantle Plume: Evolution of Melt Compositions on Santo Antão, Cape Verde Islands. Journal of Petrology 47, 145-189.
  • Pedersen, A. K. & Larsen, L. M. 2006. The Ilugissoq graphite andesite volcano, central Nuussuaq, West Greenland. Lithos 92, 1-19.
  • Dalhoff, F., Larsen, L.M., Ineson, J., Stouge, S., Bojesen-Koefoed, J. Lassen, S., Kuijpers, J., Rasmussen, J.A. and Nøhr-Hansen, H. 2006. Continental crust in the Davis Strait: new evidence from seabed sampling. Geological Survey of Denmark and Greenland Bulletin 10, 33?36.
  • Schovsbo, N.H., 2003. Geochemical composition and provenance of Lower Palaeozoic shales deposited at the margins of Baltica. Bulletin of the Geological Society of Denmark 50, 11?27.
  • Larsen, L. M., Pedersen, A. K., Sundvoll, B. & Frei, R. 2003. Alkali picrites formed by melting of old metasomatised lithospheric mantle: Manîtdlat Member, Paleocene of West Greenland. Journal of Petrology 44, 3?38.
  • Larsen, L. M., Fitton, J. G. & Pedersen, A. K. 2003. Palaeogene volcanic ash layers in the Danish Basin: compositions and source areas in the North Atlantic Igneous Province. Lithos 71, 47?80.
  • Surlyk, F., Stemmerik, L., Ahlborn, M., Harlou, R., Lauridsen, B.W., Rasmussen, S.L., Schovsbo, N., Sheldon, E., Thibault, N., 2010. The cyclic Rørdal Member ? a new lithostratigraphic unit of chronostratigraphic and palaeoclimatic importance in the upper Maastrichtian of Denmark. Geological Society of Denmark Bulletin 58, 89?98.
  • Barker AK, Holm PM, Peate DW, Baker JA (2009) Geochemical stratigraphy of submarine lavas (3-5 Ma) from the Flamengos Valley, Santiago, Cape Verde. Journal of Petrology 50, 169-193.
  • Holm PM & Prægel N-O (2006) Cumulates from primitive rifting-related East Greenland Paeleogene Magmas: the Ultramafic Complexes at Kælvegletscher and near Kærven. Lithos 92, 251-275
  • Prægel NO & Holm PM (2006) Lithospheric origin of high-MgO basanites from the Cumbre Vieja volcano, La Palma, Canary Islands and evidence for temporal variation in plume-source influence. Journal of Volcanology and Geothermal Research 149, 213-239.
  • Jørgensen JØ & Holm P M (2002) Temporal source variation and carbonatite contamination in primitive ocean island volcanics from Sao Vicente, Cape Verde Islands. Chemical Geology, 192, 249-267.

Videnskabelige artikler:

  • Postma, D.; Pham, T. K. H.; Sø, H. U.; Hoang, V. H.; Vi, M. L.; Nguyen, T. T.; Larsen, F.; Pham, H. V.; Jakobsen, R. A Model for the Evolution in Water Chemistry of an Arsenic Contaminated Aquifer over the Last 6000 Years, Red River Floodplain, Vietnam. Geochim. Cosmochim. Acta 2016, 195, 277-292.
  • Nguyen, T. H. M.; Postma, D.; Pham, T. K. T.; Jessen, S.; Pham, H. V.; Larsen, F. Adsorption and desorption of arsenic to aquifer sediment on the Red-River floodplain at Nam Du, Vietnam. Geochim. Cosmochim. Acta 2014, 142, 587?600.
  • Postma, D.; Larsen, F.; Thai, N. T.; Trang, P. T. K.; Jakobsen, R.; Nhan, P. Q.; Long, T. V.; Viet, P. H.; Murray, A. S. Groundwater Arsenic Concentrations in Vietnam Controlled by Sediment Age. Nat. Geosci. 2012, 5 (9), 656?661.

Videnskabelige artikler:

  • Hovmand MF, Rønn R, Kystol J (2017, in press) Energy wood combusted at two Danish Power Plants and evaluation of element concentrations in wood ash. Elsevier, Biomass and Bioenergy
  • Qin J, Hovmand MF, Ekelund F, Rønn R, Christensen S, Groot GAd, Mortensen LH, Skov S, Krogh PH (in press) Wood ash application increases pH but does not harm the soil mesofauna. Environmental Pollution.
  • Cruz Paredes C, Lopez Garcia A, Rubæk GH, Hovmand MF, Sørensen P & Kjøller R (2017) Risk assessment of replacing conventional P fertilizers with biomass ash: residual effects on plant yield, nutrition, cadmium accumulation and mycorrhizal status. Science of the Total Environment, 575, 1168-1176. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.09.194
  • Hovmand MF, Kystol J, (2013) Atmospheric element deposition in southern Scandinavia Atmospheric Environment 77, 482-489.
  • Hovmand MF, Nielsen SP, Johnsen I (2009) Root uptake of lead by Norway spruce grown on 210Pb spiked soils. Environmental Pollution 157, 404-409
  • Hovmand MF, Kemp K, Kystol J, Johnsen I, Riis-Nielsen T, Pacyna JM (2008) Atmospheric heavy metal deposition accumulated in rural forest soils of southern Scandinavia. Environmental Pollution 1-5.

Rapporter og Populærvidenskabelige artikler:

  • Mads F. Hovmand & Jørgen Kystol, (2011). Det regner med sølv. Atmosfærisk nedfald af tungmetaller over København. KTC, Teknik & Miljø, Nr. 2
  • Hovmand MF (2010). Atmosfærisk deposition af tungmetaller og andre sporelementer i Storkøbenhavn. Omfatter målinger fra perioden 1908-2009. Rapport til Københavns Kommune Teknik og Miljøforvaltning
  • Hovmand MF (2008). Atmosfærisk deposition af tungmetaller og andre sporelementer i Storkøbenhavn. Rapport til Københavns Kommune Teknik og Miljøforvaltning. Dec. 2008.

Videnskabelige artikler:

  • Nielsen NH, Kristiansen SM (2013) Identifying ancient manuring: traditional phosphate vs. multi-element analysis of archaeological soil. Journal of Archaeological Science, 42, 390-398. DOI: 10.1016/j.jas.2013.11.013.
Tonny Bernt Thomsen
Seniorforsker
Kortlægning og Mineralske Råstoffer
Telefon91333885
Publikationer
Olga Nielsen
Diplomingeniør
Kortlægning og Mineralske Råstoffer
Telefon91333874

Priser og adgang til laboratoriet

Kontakt laboratoriets personale for videre oplysninger.

Laboratoriet arbejder med stærke syrer (flussyre, saltsyre, salpetersyre) efter standardiserede procedurer, hvilket af sikkerhedsmæssige årsager kun udføres af laboratoriets faste stab. Derfor tillades der kun i begrænset omfang og kun efter aftale med laboratoriets personale at benytte faciliteterne.

Placering

Afdeling for Petrologi og Malmgeologi, Lokale 2-333, 2-335, 2-339.

Præparationslaboratorium