Intercomparison of PIXE and ICP‐AES Analyses of Aeolian Dust from Owens (Dry) Lake, California

Particle-induced X-ray emission (PIXE) and ICP-AES can be combined to obtain a wider range of detected elements, augment previous data and/or to verify measured concentrations of heavy and trace metals in geological samples. Intercomparison of data sets generated by multiple techniques is challenging due to the differing processes and methods of each technique. Here, we compare elemental data obtained by both techniques for aeolian dust from Owens (Dry) Lake, California. Nineteen elements were detected by PIXE, sixteen by ICP-AES and ten elements were detected by both techniques. Statistical analyses of data set groupings illustrated which parameters differed significantly between PIXE and ICP-AES. Relative variation (%) showed that PIXE gave higher concentrations than ICP-AES for Al, As, Cu, Fe, K, Mn, Ni, Sr, Ti and Zn in all samples. For As, Cu, Sr and Zn, relative variation was variable between the techniques. PIXE detection limits exceeded ICP-AES concentrations for Ba, Cd, Co, Cr, Pb and Mo. Low ICP-AES percentage recoveries of Al, Fe, K, Mn and Ti for NIST SRM 2710 indicated incomplete dissolution during digestion (EPA Method 3050B), since elements were bound in silicate structures. Variability between the two data sets is explained by differences between analytical techniques, sample preparation methods and/or variability in sample matrices. Les techniques de fluorescence X induite par particules accelerees (PIXE) et d’ICP-AES peuvent etre combines pour obtenir un plus large eventail d’elements detectes, enrichir les donnees anterieures et/ou pour verifier les concentrations mesurees de metaux lourds et en traces dans des echantillons geologiques. L’inter-comparaison des bases de donnees generees par des techniques multiples est difficile en raison des procedes et methodes propres a chaque technique. Dans ce travail nous comparons les donnees elementaires obtenus par les deux techniques pour les poussieres eoliennes du lac Owens (a sec), situe en Californie. Dix-neuf elements ont ete analyses par PIXE, seize par ICP-AES et dix par les deux techniques. Les analyses statistiques des bases de donnees mettent en evidence les parametres qui different significativement entre le PIXE et l’ICP-AES. La variation relative (%) montre que le PIXE a fourni des concentrations superieures par rapport a l’ICP-AES pour Al, As, Cu, Fe, K, Mn, Ni, Sr, Ti et Zn dans tous les echantillons. Pour As, Cu, Sr et Zn, la variation relative est variable entre les deux techniques. Les limites de detection du PIXE depassent les concentrations determinees par l’ICP-AES pour Ba, Cd, Co, Cr, Pb et Mo. Le faible pourcentage de recouvrement de l’ICP-AES pour Al, Fe, K, Mn et Ti dans le NIST SRM 2710 indique une dissolution incomplete lors du processus de digestion (methode EPA 3050B), car les elements sont pris dans la structure des silicates. La variabilite entre les deux bases de donnees s’expliquent par les differences entre les techniques analytiques, les methodes de preparation des echantillons et/ou par la variabilite de la matrice des echantillons.