——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
鐵作為高豐度的變價(jià)元素和生命必需元素,其同位素組成已廣泛應(yīng)用于研究巖漿演化、地表風(fēng)化、古海洋環(huán)境、氧化還原條件和早期行星演化等地球科學(xué)問題。然而,已報(bào)道的Fe同位素分析流程大都需要用難以重復(fù)利用的陰離子交換樹脂(2柱),且需耗費(fèi)大量的鹽酸淋洗液。此外,這些分析流程不能將Fe和Cu、Zn完全地分離開,因此對于高銅含量的地質(zhì)樣品(eg:結(jié)殼和硫化物),需要反復(fù)分離提純才能滿足分析測試的需求。目前,F(xiàn)e同位素的分析成本相對較高而且對于高銅含量的樣品需要慎重處理。
中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所穩(wěn)定同位素地球化學(xué)學(xué)科組博士生朱冠虹和高級(jí)工程師馬金龍等,通過一系列條件實(shí)驗(yàn),對不同巖性的巖石標(biāo)樣的淋洗曲線進(jìn)行標(biāo)定,開發(fā)出一種快速、高效的鐵同位素分析方法。該分析方法僅采用1柱AGMP-50陽離子交換樹脂,先用0.2 N HCl+0.3N HF作為淋洗液去除Al及其他高場強(qiáng)元素(HFSE),再用0.2 N HCl+0.5N HF作為淋洗液接收Fe,可以將Fe和其他基體元素(Al、Na、Mg、K、Ca、Cu等)完全分離開(如圖)。采用該分析流程對不同巖性的巖石標(biāo)樣和結(jié)殼標(biāo)樣進(jìn)行Fe的分離純化,并對其Fe同位素組成進(jìn)行測定,所有標(biāo)樣的Fe同位素分析結(jié)果與國際推薦值在誤差范圍內(nèi)完全一致,證明了該分析流程的準(zhǔn)確性和可靠性。相對于已報(bào)道的Fe同位素分析方法,該分析方法快速、高效,且適用性廣。該分析流程適用于不同巖性的巖石樣品,也適用于高銅含量的地質(zhì)樣品。
該研究獲得如下進(jìn)展:(1)僅采用1柱陽離子交換樹脂,采用少量0.2 N HCl+0.3N HF和0.2 N HCl+0.5N HF作為淋洗液,可以將Fe和其他的基體元素完全地分離開,該分析流程適用于巖石樣品,也適用于高銅含量的地質(zhì)樣品。(2)相對于已報(bào)道的Fe同位素分析流程,該分析流程減少了淋洗酸的用量、降低了Fe同位素的分析成本,縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
研究工作受到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目和同位素地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)研究與開發(fā)計(jì)劃的資助,相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Analytical Atomic Spectrometry上。
Fe分離純化流程中基體元素的淋洗曲線
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