显微激光拉曼光谱测定天然气水合物的方法研究

天然气水合物是由烃类气体在一定的温度和压力下与水作用生成的一种非化学计量的笼型晶体化合物,显微激光拉曼光谱是测定其水合指数、笼占有率等结构参数的重要手段。天然气水合物极易分解,不能在常温常压下进行分析测试。本文针对天然气水合物的特性,研制了一套适合显微激光拉曼光谱法测定水合物的小型装置,将样品放入液氮罐中,定期加入液氮(-196℃)保存,确保在测定的过程中甲烷水合物保持稳定状态,解决了肉眼不可见水合物的微观识别问题。对实验合成的一系列不同体系的甲烷水合物和我国海域和陆域的水合物样品进行了分析,探讨了水合物样品的合成、保存和处理方法,研究了拉曼光谱测试条件,揭示不同条件下形成的水合物笼型结构特征。分析结果表明,对同一样品,测定水合指数的相对标准偏差小于1%,方法准确可靠,经分析南海神弧海域水合物为典型Ⅰ型结构的水合物,祁连山冻土区水合物为Ⅱ型结构的水合物,可为我国天然气水合物研究提供必要的结构信息。     

X射线荧光光谱仪同时测定红土型镍矿中主次量组份

以无水四硼酸锂作熔剂,硝酸铵为氧化剂,碘化钾为脱模剂,在高频熔样机上于1050℃熔融,制成玻璃片,使用标准曲线对谱线重叠干扰和基体效应进行校正,建立XRF测定红土型镍矿中TFe、SiO2、Al2O3、Cr2O3、MgO、Ni、Co的分析方法,经标准样品和检测样品外部比对结果验证,结果准确,可靠,方法快速、简便。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定高磷铁矿中主量元素

采用熔融制样,加入钴元素(Co Kα)作为铁的内标元素,建立了熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法测定高磷铁矿中主量元素的分析方法.用国家标准物质和人工合成标准参考物质拟合校准曲线,对熔融条件进行了研究,确定样品与复合熔剂(Li2B4O7:LiBO2:LiF=4.5:1:0.4)的熔融稀释比例为1︰25,650℃预氧化,并在1050℃温度下熔融完全,成片均匀,表面光滑,无气孔,符合测定的要求.本方法可以简单、快速、准确地测定高磷铁矿中的主量元素,满足日常生产对高磷铁矿石中的测定要求.     

应用微束分析技术研究铜钴矿床中钴的赋存状态

微束分析技术能够在微米-纳米尺度上精确分析矿石矿物的物相、形貌、结构、成分以及同位素组成,为地球科学精细研究提供重要技术支撑。本文利用多种微束分析技术的自身优势,综合运用微区X射线荧光光谱(micro-XRF)、偏光显微镜、电子探针(EPMA)以及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析技术,建立了一种简单直观且全面快速鉴别钴赋存状态的技术方法。首先采用偏光显微镜选出部分代表性的探针片,然后进行微区X射线荧光光谱面扫描,获得探针片中钴及组合元素分布规律及特征,再利用偏光显微镜细致观察鉴别,结合元素分布特征规律识别出独立钴矿物以及含钴矿物,最后圈出代表性矿物并采用电子探针和LA-ICP-MS进行主微量化学成分测定。将该方法应用于中非铜钴成矿带上典型铜钴矿床中钴的赋存状态研究,查明了谦比希东南矿体中的钴主要以独立矿物(钴镍黄铁矿、硫钴矿、硫铜钴矿)和类质同象(主要赋存于黄铁矿、磁黄铁矿中)两种形式存在,而谦比希西矿体中的钴主要以独立矿物——硫铜钴矿的形式零星存在。     

典型工业城市土壤重金属元素形态特征及生态风险评估

城市工业化发展易造成土壤重金属污染等环境问题。已有研究表明, 土壤重金属对生态环境的危害不仅与其总量有关,更大程度上取决于重金属的赋存形态。为查明河套平原某典型工业城市城区土壤重金属的含量特征、赋存状态和风险状况,本文在该市不同功能区采集土壤样品52件,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)等分析技术测定土壤重金属元素含量和赋存形态状况的基础上,采用风险评价编码法(RAC)对城区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明: ①表层土壤重金属元素含量(除As外)均不同程度地高于河套平原背景值,Pb、Cr、Mn、Cd、Zn的变异系数较大,空间分布不均匀,受人类活动影响显著;工业区重金属含量超过背景值程度最重,尤其是Cd(背景值的5.83倍)和Pb(背景值的3.58倍);道路重金属含量也明显高于背景值,Cd是背景值的近4倍。②重金属Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、As元素形态以残渣态为主;Cr、Ni、Cu和As的残渣态平均占比都大于70%,Cd的残渣态在各功能区约占30%。③RAC风险评价结果显示各功能区的Cd和工业区的Pb达到高风险等级,生态风险较大。研究结果可为城区土壤重金属潜在生态风险防范提供科学依据。     

中国重点潮间带沉积柱砷和汞的环境本底值构建及污染评价

潮间带沉积物中砷、汞污染会导致该区域的动植物中砷、汞含量超标,严重影响当地植被的生态环境,进一步影响人类的生存安全,因此研究潮间带沉积物中砷、汞含量变化和空间分布具有重要的现实意义。本文选择大辽河口、苏北盐城浅滩、闽江口和珠江口4个潮间带为研究区,对沉积物砷、汞元素含量进行调查与对比研究,为潮间带沉积物砷、汞污染情况提供基础资料。利用原子荧光光谱法测定了研究区沉积物中砷、汞元素含量,选取铁元素作为归一化元素,建立了不同潮间带沉积物砷、汞元素的环境背景值。统计结果表明：砷、汞含量最大值均出现珠江口,分别为42.90mg/kg和0.287mg/kg,大于第一类《海洋沉积物质量标准》中砷的20.0mg/kg标准值和汞的0.2mg/kg标准值。本文采用地质累积指数法和潜在生态危害指数法对研究区砷、汞污染状况进行评价。在砷含量背景值中：珠江口最大值为19.19mg/kg,苏北盐城浅滩为11.02mg/kg,大辽河口为6.42mg/kg,闽江口最小值为2.90mg/kg;在汞含量背景值中：珠江口最大值为0.08mg/kg,其余三个河口均较小,大辽河口为0.03mg/kg,盐城浅滩为0.02mg/kg,闽江口为0.02mg/kg;砷、汞元素本底值最大值均出现在珠江口,最小值位于闽江口;砷元素在4个潮间带沉积物中均属于无污染情况和轻微的潜在生态危害,汞元素在珠江口为中等潜在生态危害,在其他3个潮间带沉积物中为轻微污染或者无污染情况。研究区中4个潮间带沉积物中砷、汞含量呈“南方高,北方低”的分布特征。闽江口和珠江口潮间带沉积物中砷、汞元素含量受人类工农业活动影响较大,因此造成了砷、汞含量呈现“南高北低”的分布特征,且珠江口的砷、汞污染情况较其他潮间带更为严重,亟需加强控制其污染趋势。     

高压下白云石的原位拉曼光谱研究

利用热液金刚石压腔研究了白云石在温度298 K、压力100～1000 MPa下C-O键弯曲振动峰V1097的拉曼变化特征.结果表明,在实验的压力范围内白云石稳定,其拉曼位移和压力具有很好的线性关系,拟合后得出压力与白云石1097 cm-1拉曼线频率位移的关系为:P=143.47(△Vp)1097 102.67(1097＜Vp＜1103).因此白云石非常适合作为热液金刚石压腔的压标.     

X射线荧光光谱法测定铁矿中铁等多种元素

采用熔融片制样,加入钴元素(Co Kα)作铁的内标,用x射线荧光光谱法测定铁等多种元素.用多种类型铁矿标准样品作为校准,理论α系数内标法及康普敦散射作内标校正基体效应.方法的最大绝对误差AE(TFe)≤0.23%.满足了ISO 9507对TFe分析结果准确度的要求[AE(TFe)≤0.3%].     

X射线荧光光谱法测定锌铝硅合金中硅和铁

采用岛津MXF-2400型多道X荧光光谱仪测定锌铝硅合金中硅及铁的含量,对样品分析面进行了选择,考察了分析面光洁度、样品放置时间对测定的影响条件.方法样品前期处理简便,分析速度快,灵敏度高,硅和铁的相对标准偏差(RSD,n=11)分别为1.15%和0.44%.与其他方法对照,结果相符.     

湖南雪峰山地区干酪根的拉曼光谱研究

干酪根是沉积有机质的主体,是石油地质工作研究的重要对象,目前利用激光拉曼光谱进行干酪根的研究较少。雪峰山地区干酪根的拉曼光谱测试结果表明:干酪根的一级拉曼光谱峰位差与镜质体反射率之间有着系统的规律性变化,在Ro<2.4%时,峰位差随Ro的增大迅速增大,其相关系数为0.82;Ro在2.4%~2.9%之间时,二者关系不明显,离散度较大;Ro>2.9%时,峰位差随Ro的增大逐渐减小,相关系数为0.88。镜质体反射率是衡量有机质成熟度和热演化程度的重要指标,干酪根的拉曼光谱特征与镜质体反射率之间的关系表明激光拉曼光谱法可以成为有机质成熟度和热演化程度研究的新方法。