GBT17672-1999岩石中铅、锶、钕同位素测定方法.pdf 7页

'免费标准网(www.freebz.net)GB/T17672-1999前台rJ铅、银、钦同位素在地球化学及同位素地质年代学研究、探讨物质来源、指导找矿等研究中都起到了极其重要的作用。该标准方法的制定将岩石中铅、银、钦同位素研究在地质学领域的应用提高到新的水平，因此对其测定方法标准化就显得较为重要。本标准的附录A为提示的附录。本标准由全国核能标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：核工业北京地质研究院。本标准主要起草人：张桂存、崔建勇、高鼎顺。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)中华人民共和国国家标准岩石中铅、锯、钱同位素测定方法GB/T17672一1999Determinationsforisotopesoflead,strontiumandneodymiuminrocksamples，范围本标准规定了岩石样品中铅、鳃、钦的分离，测定方法，试剂，仪器，分析步骤，结果计算及精密度。本标准适用于岩石及其他地质物料中铅、银、钦同位素比值的测定，也适用于同位素比值的分别测定。2方法提要岩石试样经氢氟酸、高氯酸分解，铅在氢澳酸体系中用阴离子交换树脂分离。流出液蒸干后用于铭.总稀土的分离，银、总稀土用0.168mm-0.084m。阳离子交换树脂分离，钦用。.084mm-0.042mm阳离子交换树脂以a-经基异丁酸淋洗液分离。铅、捻,钱同位素用质谱计测定同位素比值。3主要仪器与设备3.1热表面电离质谱计（测量精度优于十万分之五）3.2分析天平（感量为万分之一）3.3酸度计3.4离心机（4000r/min)3.5超声波振荡器3.6石英亚沸蒸馏器3.7石英试剂瓶(500mL)3.8石英容量瓶（100mL)3.9聚四氟乙烯管形瓶（(15mL)3.10塑料离心管（1.5mL)3.11氟塑料毛细管3.12石英烧杯（50mL)3.13石英烧杯（10mL)3.14石英烧杯（1mL)3.15石英玻璃加样管3.16石英交换柱（耘5mmX140mm)3.17石英交换柱（",}5mmX140mm)3.18玻璃交换柱（0内2mmX320mm)3.19微量注射器（10f.L)国家质it技术监督局1999一02-10批准1999一08一01实施标准分享网www.bzfxw.com免费下载免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)GB/217672一19994试剂与材料（除特殊说明外，试剂均为优级纯）4.1盐酸（p=1.185g/cm3)4.2盐酸（p=1.185g/cm3，分析纯）4.3高氯酸（p=1.670g/cm3)4.4氢氟酸伽＝1.14g/cm3)4.5氢氧化氨伽=0.900g/cm3)4.6a-经基异丁酸4.7硝酸（p=1.39g/cm3)4.8过氧化氢4.9磷酸（0.17mol/L，经阳离子交换纯化）4.10高纯水（去离子水经亚沸蒸馏后的分析用水）4.11a-h-基异丁酸（(4.6)淋洗液1000mL水（4.10）中含有28.1ga-轻基异丁酸（4-6)，用氢氧化氨(4.5）调至pH=4.6504.12氢氟酸（双瓶蒸馏）(1十1)4.13高氯酸（亚沸蒸馏）(1+1)4.14硝酸（亚沸蒸馏1mol/L)4.15盐酸（亚沸蒸馏）(1+1)4.16盐酸（亚沸蒸馏）(1+2)4.17盐酸（亚沸蒸馏）(1+6)4.18盐酸（亚沸蒸馏，0.05rnol/L)4.19氢澳酸（0.5mot/L)4.20偶氮肿m溶液（0.1Y)4.21氯乙酸一乙酸钠（pH=2.5)4.22强酸性阳离子交换树脂（0.168mm-0.084mm)4.23强酸性阳离子交换树脂（0.084mm-0.042mm)4.24强碱性阴离子交换树脂（0.084mm-0.042mm)4.25硅胶胶状悬浮液取一定量的硅胶（优级纯），放入石英瓶中，加入高纯水（4.10）超声振荡使硅胶成胶状液，静置0.5h，取上部胶状液离心，用硝酸（4.14)洗除铅，用高纯水（4.10)洗至中性（每次洗硅胶时，首先超声振荡，然后离心），用高纯水（(4.10)制成硅胶悬浮液。5试样采集的样品要新鲜。试样磨碎至小于74jcm，在加工过程中要避免污染，取样要有足够的代表性。6化学分离步骤6.1器皿的清洗所用器皿均用盐酸（4.2)、盐酸（4-1)、盐酸（(4.17)，高纯水（4.10)依次清洗。全部操作均在净化间内进行。6.2试样分解取。.1g-0.5g左右的岩石粉末试样于聚四氟乙烯管型瓶（(3-9)中，用少量高纯水（(4.10)润湿试样，加入5mL氢氟酸（(4.12),2mL高氯酸（(4.13)摇匀后盖上盖，在控温电热板上低温加热24h-48h至试样全部溶解。揭去盖，蒸干试样，升温至180℃至白烟冒尽。用2mL盐酸（(4.15)冲洗管形瓶内壁并免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)GB/T17672-1999蒸干，使试样转化为氯化物。6．3离心分离将1.5mL盐酸（(4.17）加入经过6.2步骤的聚四氟乙烯管型瓶中，再次溶解试样并转移到塑料离心管（(3.10)中，在离心机（(3-4)上离心5min，上部清液（A）备作铅、银、钦离子交换分离，下部残渣弃去。6.4铅的分离6.4.1交换柱的处理将阴离子交换树脂（4.24）装入交换柱（3.16）中，树脂高9cm，流速为0.2mL/min。用盐酸（4.15),高纯水（(4.10)依次淋洗交换柱，用盐酸（(4.17)平衡交换柱。6.4.2铅的分离将清液（A）加入交换柱内，用5mL盐酸(4.17)淋洗交换柱，用烧杯（10mL）接收流出液（(B)。再用0.5mol/LHBr淋洗铁至流出液KSCN检查不变红，用5mL盐酸(4.17)淋洗，用盐酸（(4.15）洗脱铅，用烧杯（10mL）接收洗脱液，洗脱液体积8mL-9mL,蒸干备于质谱测定。6.5钮和总稀土的分离6．5．1交换柱的处理将阳离子交换树脂（(4.22）装入交换柱（3.17)中，树脂高10cm，用盐酸（4.15)，高纯水（4.10)依次淋洗交换柱至中柱。6.5.2鳃的分离将铅试样的流出液（B）加入交换柱，用盐酸(4.17)40mL淋洗，流出液弃去，用5mL左右盐酸(4.16)淋洗铭，用石英杯（3.13）接收银，蒸干备用于质谱测定，用30ml,盐酸（4.15)解析并蒸干总稀土，得（C)。6．6钦的分离将分离银后总稀土（C）加几滴稀盐酸并加热溶解，用加样管（3.15)将其溶液，加入预先处理好的加压交换柱（(3.18)，以a-经基异丁酸淋洗液（(4.11)淋洗，控制流速在35s／滴～40s／滴，温度为150C-20"C，在淋洗2.0mL后接铰。接收体积为。.6mL左右，蒸干后备用于质谱测定。也可以用HDEHP法分离钦，具体操作见附录A,了铅、镍、钱同位素分析7.1样品带的预处理先将锌带放入盐酸（(4.16)中浸洗，再用高纯水（4.10)冲洗至中性，烘干。将徕带点焊在插件上，然后置于高真空设备中，在1800℃除气。.5h,7．2铅的涂样用磷酸（4.9）溶解铅样，用微量注射器（3.19）吸取5liL-10fL硅胶悬浮液（4.25)。加于经7.1处理好的锌带中央，通电蒸干，用微量注射器将铅样加于锌带的硅胶处，然后蒸干并红化样品带，将插件装在质谱计上。7.3铅的质谱同位素分析当质谱计运行正常，真空度达到3X10-6Pa时，将带温升至约1100℃时，首先调出’OgPb峰的准确位置，并依次调出’0"Pb,206Pb,20"Pb峰的位置，固定磁流，然后检查有无杂峰，当有杂峰存在时，维持该带温直至杂峰完全消除，再检查有无205T1峰，如有205T1峰时，维持该带温继续烧除205T1峰，直至完全消除为止。如无205T1峰时，调好峰形和分辨，将带温升至1300℃左右，按仪器规定程序准确测定铅同位素比值。7.4分析结果的表述7.4.1质量分馏的校正首先根据式（1)计算质量分馏系数f(208/206)x;＝(208/206)mX0＋2f)························⋯⋯（1）标准分享网www.bzfxw.com免费下载免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)GB/T17672-1999r(208/206)mi＿〕＿J=I一一11=L（2）LILUO/LUb)侧J式中：(208/206)标,(208/206）侧—分别为标准样品NBS981的标准值（推荐值）、l300℃时该标样的测量值。f—1300℃时测得的质量分馏系数。将f值代人下式求得各比值的校正值(208/206)p＝(208/206)pmX(1＋2f)·····················⋯⋯（3）(207/206)p＝(207/206),mX(1十f)············”··“·“⋯⋯（4）(204/206)p＝(204/206)pmX(1一2f)·····················⋯⋯（5）式中：(204/206)p,(204/206)pm—分别为样品铅同位素原子比的校正值和测量值。7.4.2铅同位素原子丰度的计算12obAP＝一X100············⋯⋯（6)1＋(204/206)p＋(207/206)p＋(208/206)p／＼‘”“一、。产204AP＝(204/206)pX206Ap······························⋯⋯（7）207Ap＝(207/206)pX2osAp·························。····⋯⋯（8）20&Ap＝(208/206)pX206AP······························⋯⋯（9）式中：Ap—样品中铅同位素的丰度值。7．5德的涂样用高纯水（(4.10)溶解经6.5.2制备的银试样，用微量注射器（3.19)分3次一4次，每次2pL^"3I.L将试样溶解液分别滴加于经（7.1)处理的样品带的中心区域，然后蒸干并红化样品带，将插件放入质谱计。了．6银的质谱同位素分析等质谱计运行正常，真空度达到3X10-"Pa时，带温控制在1250℃士50*C，当丰度最高的同位素的离子流强度达到1X10-"A时测量银同位素比值。了．了分析结果的表述用（88/86瑞=8.37521做内标可正规化87/86的比值。曰．0(88/86)r,＝(88/86)mX(1＋2f)上，厂（(88/86)rl，I．＿1，1山j令1丁下下尸兀二不了一一11-‘‘C乙u/匕b少洲J(87/86玩规化＝(87/86场X(1十f)··························⋯⋯（12）式中：(87/86）正烧化、(87/86)x—样品银同位素的正规化值、测量值。7.8钦的涂样用磷酸（(4-9)将6.6分离好的铰试样溶解，用微量注射器（(3.19)分3次～4次，每次2f.L-3NCL涂于经7.1处理好的样品带的中心区域，样品带的加热电流控制在0.5A左右，慢慢蒸干并红化，将插件装在质谱计上。7.8.1钦的同位素测量用质谱计（3.1)以静态方式进行钱的同位素测定，为监测140Ce以校正“"Ce对‘"2Nd的干扰，其接收器选择如下：接收器杯：234567对应同位素质量：146145144143142140当仪器运行正常，离子源区真空度优于1.5X10-"Pa，分析器真空度达到3X10-"Pa时，即可准备测量。用双带法通过Nd十测定钦的同位素比值时，需先加热电离带，加热温度控制在1800"C～20000C,然后缓慢加热样品带，电流控制在2.5A左右，当‘45Nd＋的离子流强度达到3X10-"2-10X10-12A时，免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)GB/T17672一1999即可按仪器规定程序测定钦同位素比值。7.8.2分析结果的表述用（146/144)V=0.7219做内标可正规化143/144的比值(146/144)m＋0.7219(143/144）正。化片(143/144)侧X‘””二“‘·⋯（13）0.7219X2式中：(143/144）正规化、(143/144)x—样品中钦同位素原子比的正规化值和测量值。8精密度方法的精密度测定结果见表1:表1方法精密度PbSrNa样品号项目208/206207/206204/20687/86143八44平均值2.167660.902980.058150.702220.511851犷3.866火10-31.104X10-33.325X10一d2.591X10-09.155火10-sR5.012X10-31.382X10-38.063只10-43.671X10-49.376义10-0平均值1.977880.834350.053190.702250.511312r3.900只1032.349X10一32.252X10一32.319X10-41.962X10-4R1.084X10-"2.464又10-33.056火10-42.023X10!41.61oX10-4平均值2.142340.884840.057330.702330.511733r7.287X10一”1.974X1032.806X10-42.580X10"41.113火10-4R9.803X10-36.976X10一36.908X10"-42.681火10一49.516X10s标准分享网www.bzfxw.com免费下载免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)Gs/T17672一1999附录A（提示的附录）二（a一乙基己墓）正麟酸法（HDEHP法）分离钦A1离子交换柱的制备将阴离子交换树脂（(4.24)装人石英交换柱（耘6mmX140mm)，约5mm。溶液流干后，慢慢加入已制备好的二（。一乙基己基）正磷酸＋聚四氟乙烯粉末涂结型阳离子交换树脂，柱高100mm。加入稀盐酸（(4.17)，在自然流速下，放置2h-3h，压实树脂。树脂上部再覆一层5mm厚的阴离子交换树脂(4.24)。加30mL盐酸（4.15)清洗，20mL0.2mol/L盐酸平衡酸度。A2钦的分离用加样管(3.15)将试样溶液加入交换柱中，加10mL0.2mol/L盐酸淋洗饰，再用10mL。。2mol/L盐酸淋洗钦，用10mL烧杯收集，蒸干送质谱测定。A3交换柱再生用3mL～5mL盐酸（4.15）分几次淋洗交换柱后，加30mL盐酸（4.15）再生交换柱，20mL。．2mol/L盐酸平衡酸度。柱不用时，浸泡在稀盐酸中。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载'