热电离质谱法测定锂同位素的研究进展

锂的两种稳定同位素6Li和7Li存在很大的相对质量差,质量分馏效应十分明显,因此要精确地测定锂同位素比值十分困难。近年来,随着质谱测定方法的发展,锂同位素的测定取得了长足进展。目前,使用热电离质谱仪(TIMS)和多接受电感耦合等离子质谱仪(MC-ICP-MS)测定锂同位素比值的较多。TIMS相比于MC-ICP-MS,其测定精度较高。主要对使用热电离质谱仪(TIMS)测定锂同位素进行了详细的介绍,主要包括带材料和带结构、涂样形式以及电离温度这3方面的研究进展,并指出了此方法存在的一些问题。     

盐湖卤水中锂的高效分离及其同位素比值的精确测定进展

锂的两个稳定同位素相对质量差较大,导致了自然界中的锂同位素分馏强烈。卤水中锂同位素作为良好示踪剂,可用以指示盐湖锂矿床的物质来源和形成机理。现阶段一般用热电离质谱法(TIMS)或多接收器电感耦合等离子质谱法(MC-ICP-MS)测量锂同位素比值,这两种方法都需要将锂从样品中与其它元素完全分离。在现有的卤水提锂方法中,吸附法能够得到较高的锂回收率,减少了锂同位素在提取过程中的分馏效应。本文主要介绍国内外近年来在提取锂和准确测定锂同位素比值方面所取得的进展。     

锂同位素地球化学研究进展

锂的两个稳定同位素(6Li和7Li)相对质量差较大,因此锂同位素分馏比较显著。由于分析测量技术的改进和完善,锂同位素地球化学近年来有了长足的发展。研究表明,温度是控制锂同位素分馏的一个重要因素。此外,锂在不同矿物中配位结构和化学键强度的差异也会影响共存相之间的锂同位素分馏。由于锂同位素存在较大的分馏和不同地质体中截然不同的δ7Li值,锂同位素地质应用范围十分广泛。目前,锂同位素在地表风化、海底热液和洋壳蚀变、板块俯冲、示踪卤水来源和演化等方面的研究中成效显著,并且开始应用到矿床学中。     

高精度热电离质谱法测定氯同位素

本文首次建立了基于Cs_2Cl~+离子的高精度正热电离质谱测定氯同位素的方法,发现石墨的存在能大大增强Cs_2Cl~+离子的发射强度和稳定性。实验中对影响测定精度的各种因素,如样品液的pH值、涂样量、样品蒸干条件、分馏效应等进行了较为详细的研究,测定了光谱纯HCl试剂中的~(37)Cl/~(35)Cl同位素比值,精度为0.034％(95％置信水平),用此法还初步研究了盐湖卤水中的氟同位素组成。     

甘露醇对石墨存在下Cs_2BO_2~ 离子热电离质谱法测定硼同位素的影响

对石墨涂样检测 Cs2 BO2 离子条件下甘露醇对硼同位素测定的影响进行了研究 ,结果表明在甘露醇存在下 11B/ 10 B比值明显高于只有石墨存在时的比值。硼 -甘露醇络合物的形成可能改变了 Cs2 BO2 -石墨方法的电离和蒸发条件。     

正热电离质谱测定稳定氯同位素准确度和精度的控制方法

在对133Cs2Cl+热离子研究的基础上,通过对一组标准样品的严格前处理及测试,对石墨非还原热离子发射特性下133Cs+和133Cs352Cl+发射的相互关系以及与测试数据质量关系进行了研究讨论,并建议采用133Cs+/133Cs352Cl+比值作为石墨涂样正热电离质谱法高精度测定氯同位素的一种数据质量控制指标。     

甘露醇对石墨存在下Cs2BO2^＋离子热电离质谱法测定硼同位素的影响

对石墨涂样检测Ｃｓ２ＢＯ２＾＋离子条件下甘露醇对硼同位素测定的影响进行了研究,结果表明在甘露醇存在下＾１１Ｂ／＾１０Ｂ比值明显高于只有石墨存在时的比值。硼－甘露醇络合物的形成可能改变了Ｃｓ２Ｂ０２＾＋－石墨方法的电离和蒸发条件。     

稳定氯同位素及其应用地球化学研究

稳定氯同位素的分馏作用有限,同位素比值变化小,测定精度要求高。在很长一段时期内,人们一直未能发现自然界稳定氯同位素组成的变化。随着测定技术的不断发展,氯同位素的分馏效应逐渐得到证实,并引起了人们的广泛关注。国内外学者已将氯同位素应用于海水、地表河流水、地下水、盐湖、古代蒸发岩(盐)和热液矿床等方面的地球化学研究中,对水体演化和矿床成因进行了较为深入的探讨和分析,并取得了一定的研究进展。这些研究工作充分表明氯同位素在水体演化和成矿理论研究以及矿产勘查等方面有着独特优势,尤其在我国开展蒸发岩(盐)氯同位素地球化学研究具有很大的发展潜力和广阔的应用前景。但氯同位素的应用地球化学研究目前尚处于发展时期,更深入的研究还有待于测定方法的进一步完善以及对不同地球化学体系氯同位素的系统测定和研究。     

氯同位素质谱法测定进展

主要总结了测定氯同位素比值的四种质谱法 :由电子轰击产生的基于HCl+离子的气体质谱法、基于CH3 Cl+离子的气体质谱法、基于Cl-离子负热电离质谱法 (NTIMS)和基于Cs2 Cl+离子正热电离质谱法(PTIMS)。并分析了使用这四种方法测定氯同位素时处理含氯样品和使用仪器测定样品氯同位素的方法及其优缺点 ,对测定结果的精度进行了比较 ,最后对测定氯同位素发展前景进行了展望。     

盐湖中盐类矿物沉积过程中氯同位素效应的初步研究

采用Ｃｓ２Ｃｌ＋离子正热电离质谱测定氯同位素的方法，初步研究了盐湖卤水中盐类矿物结晶过程中的氯同位素分馏．研究结果表明，在自然条件下，盐类矿物自盐湖卤水中结晶时，３７Ｃｌ优先进入固相，这是造成盐湖卤水中氯同位素组成变化的重要因素．但在实验室条件下，盐类矿物自盐湖卤水中快速结晶时，则有相反的氯同位素分馏发生，即３５Ｃｌ优先进入固相，本文初步讨论了这种绝然相反的氯同位素分馏的机理．     

锂同位素测速法在察尔汗水动态中的应用

采用锂同位素示踪技术,对察尔汗首采区采卤过程中晶间卤水的流向、流速和流量进行了测定。研究的初步结果表明,锂同位素示踪技术在地下水动态的研究中具有较好的应用前景。     

高精度正热电离质谱法测定Br同位素

本文对Cs_2Br~+正热电离质谱分析法测定Br同位素进行了研究,通过实验建立了最佳分析条件,将样品涂在加有石墨的钽带上,能使由CsBr发射出的Cs_2Br~+离子强度大为增加,对化学试剂KBr中Br同位素丰度比的测定值为1.02654±0.00012,其精度为0.011％(95％的置信水平),测定结果表明:几种不同来源的溴化物中,Br同位素存在可观察的差异。     

察尔汗首采区卤水中锂同位素组成

本文详细研究了察尔汗首采区卤水及其周边水源中的锂同位素组成,结果表明,察尔汗首采区平均δ~6Li值为-30.5‰,与海水的δ~6Li值相似,这样低的δ~6Li值与首采区卤水中发生的锂同位素分馏有关,且受具有低δ~6Li值的周边补给水的影响。     

海洋的稳定氯同位素组成

用Cs2Cl+正热电高质谱法,测定了海洋中不同区域表层海水样品的稳定氯同位素组成。结果表明海洋中的δ37Cl值并非均匀一致,尤其在高经度地区变化明显。δ37Cl值的变化与海水的盐度和所处的经度有一定机关性。建议使用一个统一确定的海水样品做为稳定氯同位素地球化学研究的氯同位素标准参考物质。     

氯化物中锂离子存在时EDTA质量滴定锶离子含量

锂共存时对EDTA络合滴定Sr2+离子产生较强的干扰,使分析结果偏高。根据被测液中氯化锂的大约含量,通过加入适量混合醇,可消除Li+离子的干扰,质量滴定法相对误差<0.3%。在锂锶质量比为0.100¹4.5范围内,被测样中LiCl质量与加入混合醇体积呈线性关系。混合醇掩蔽体积范围为314.5范围内,被测样中LiCl质量与加入混合醇体积呈线性关系。混合醇掩蔽体积范围为3⁵ mL。根据锂离子与水分子、短链醇形成蔟合物的键能,对消除Li+离子干扰络合滴定的机理进行探讨。