非传统稳定同位素-6b-总结说课材料
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简述非传统同位素的应用与研究进展——以铁同位素为例摘要:由于同位素分析方法的改进和多接收电感耦合等离子体质谱仪的使用,近年来以铁同位素为代表的非传统稳定同位素研究有了很大进展,铁元素在自然界中广泛存在并参与成岩成矿作用,热液活动,以及生命活动过程,对铁同位素的研究具有重大的意义和巨大的潜在应用价值。
本文主要介绍了铁同位素基本概念及其组成分布特征、铁同位素在不同过程中的分馏机理研究进展以及该技术在环境地球化学、生物示踪、人类健康、古海洋学研究等领域中的应用。
关键词:非传统同位素铁同位素 MC-ICP-MS一、前言非传统稳定同位素是相对于氢、碳、氧、硫等传统稳定同位素而言的,包括铁、铜、锌、钼、硒、汞、锂、镁等同位素体系。
在近十年里,随着各种同位素质谱测试技术的大幅提升,特别是多接受电感耦合等离子体质谱(MC-IPC-MS)的出现,使得人们对这些以往不为人熟知的同位素进入我们视野,十年里人们对非传统稳定同位素体系的开发与利用蓬勃发展,目前已开展的非传统同位素研究包括:锂[1]、镁[2-3]、钙[4]、钛[5]、钒[6]、铬[7],铁[8]、镍[9]、铜[10-11]、锌[12]、锗[13]、锶[14]、钼[15-16]、汞[17-18]、铊[19]等元素。
其中尤以铁、钼、锂、镁、铜、锌、汞、铊、硒等元素的同位素研究备受瞩目。
铁是地球上丰度最高的变价元素,以不同的价态( 0,+ 2,+ 3) 赋存于各类岩石、矿物、流体和生物体中,并广泛参与多种地球化学和生物化学过程。
它是重要的成矿元素,主要工业矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、针铁矿、菱铁矿和含铁绿泥石等,是矿床学研究中重点关注的元素之一;它是与生命活动密切相关的元素,在自然界中的分布对生物活动有着重要影响;因此,铁同位素组成的研究在示踪成矿作用和生物演化等方面具有重要潜力。
铁同位素的研究也可以为揭示自然界中各类生物作用过程和地质作用过程提供新的线索和证据[20]。
简述非传统同位素的应用与研究进展——以铁同位素为例摘要:由于同位素分析方法的改进和多接收电感耦合等离子体质谱仪的使用,近年来以铁同位素为代表的非传统稳定同位素研究有了很大进展,铁元素在自然界中广泛存在并参与成岩成矿作用,热液活动,以及生命活动过程,对铁同位素的研究具有重大的意义和巨大的潜在应用价值。
本文主要介绍了铁同位素基本概念及其组成分布特征、铁同位素在不同过程中的分馏机理研究进展以及该技术在环境地球化学、生物示踪、人类健康、古海洋学研究等领域中的应用。
关键词:非传统同位素铁同位素 MC-ICP-MS一、前言非传统稳定同位素是相对于氢、碳、氧、硫等传统稳定同位素而言的,包括铁、铜、锌、钼、硒、汞、锂、镁等同位素体系。
在近十年里,随着各种同位素质谱测试技术的大幅提升,特别是多接受电感耦合等离子体质谱(MC-IPC-MS)的出现,使得人们对这些以往不为人熟知的同位素进入我们视野,十年里人们对非传统稳定同位素体系的开发与利用蓬勃发展,目前已开展的非传统同位素研究包括:锂[1]、镁[2-3]、钙[4]、钛[5]、钒[6]、铬[7],铁[8]、镍[9]、铜[10-11]、锌[12]、锗[13]、锶[14]、钼[15-16]、汞[17-18]、铊[19]等元素。
其中尤以铁、钼、锂、镁、铜、锌、汞、铊、硒等元素的同位素研究备受瞩目。
铁是地球上丰度最高的变价元素,以不同的价态( 0,+ 2,+ 3) 赋存于各类岩石、矿物、流体和生物体中,并广泛参与多种地球化学和生物化学过程。
它是重要的成矿元素,主要工业矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、针铁矿、菱铁矿和含铁绿泥石等,是矿床学研究中重点关注的元素之一;它是与生命活动密切相关的元素,在自然界中的分布对生物活动有着重要影响;因此,铁同位素组成的研究在示踪成矿作用和生物演化等方面具有重要潜力。
铁同位素的研究也可以为揭示自然界中各类生物作用过程和地质作用过程提供新的线索和证据[20]。
1.豆芽质量安全的关键影响因素分析及对策:1.1 目前情况:本文做了大量的实验,进行数据分析,讨论得出了研究结果,一是运用气相色谱-质谱技术开展了豆芽中农药残留的检测分析工作,结果表明豆芽中马拉硫磷、对硫磷、甲拌磷、久效磷、甲胺磷、氧化乐果等农残合格率100%。
二是运用液相色谱-质谱联用技术开展了豆芽中的添加剂指标的检测分析工作,该方法采用有机溶剂盐析提取目标物和质谱负模式检测技术,有效提取目标物,去除杂质干扰,适合于市场样品实际检测,经检测6-苄基腺嘌呤与4-氯苯氧乙酸钠合格率分别为96.4%和76.7%。
三是运用原子荧光和微波消解前处理技术开展了豆芽中总砷的检测分析工作,经对市场35 个豆芽样品的实际检测,结果表明合格率为100%,未检出总砷超标的豆芽样品。
四是运用紫外可见分光光度法检测分析了豆芽中亚硝酸盐和亚硫酸盐的含量情况,其中亚硝酸盐合格率89.7%、亚硫酸盐合格率为53.2%,这两项指标是影响上市豆芽质量的主要因素,同时,从不同单位豆芽产品的检测结果来看,小作坊生产企业豆芽合格率整体较低,安全隐患较大,而品牌豆芽的质量相对较好。
综合分析各实验数据,本文找出了影响豆芽质量安全的主要指标,为生产质量管理、市场执法监督、群众放心消费提供了数据支持。
1.2 生产引入的污染物及危害1.2.1 生长调节剂的概述(主要作用、限制用量、物理性质、化学性质、作用机理、毒理范围)6-苄基腺嘌呤、4-氯苯氧乙酸钠俗称AB 粉,是豆芽生产使用的2 个主要添加剂,主要作用是促进豆芽生长、抑制长根,提高产量。
国家标准GB2760《食品添加剂使用卫生标准》规定豆芽中4-氯苯氧乙酸钠残留量小于 1.0mg/kg、6 苄基腺嘌呤残留量小于0.2mg/kg。
6-苄基腺嘌呤(6-Benzylaminopurne)分子式C12H11N5,相对分子质量225.25。
白色微针状结晶或类白色粉末,难溶于水,可溶于酸、碱,在酸性、碱性条件下均稳定。
(1) 各同位素体系简介,包括表达形式及其在地球各储库的分布(2) 各同位素在地质过程中的主要分馏机制(3) 稳定同位素在地质过程中的应用,例举主要应用及其原理。
一、稳定同位素理论及简介1、 同位素(isotope)是同一化学元素的核素,它们具有相同的核外电子排布结构。
由于核外电子数由原子核中质子数决定,因而总的化学性质相同,只是质量不同。
2、 稳定同位素:不具有放射性的同位素称为稳定同位素(Stable isotopes)。
3、 一般传统稳定同位素限于质量数小于40的非金属元素,如CHONS 。
4、 同位素比值R=X*/X ,X*和X 分别表示重同位素和轻同位素含量.5、6、 两种物质间同位素分馏的程度用分馏系数a 表示:7、 ∆ = 103 ln α ; ∆ = (α - 1) × 1038、 振动能是产生同位素分馏的主因——这是理论计算同位素分馏的基础。
9、 自然界存在三种类型的同位素分馏,平衡分馏,动力学分馏和非质量相关分馏。
二、H 、O 同位素1、氧有3种稳定同位素 16O 17O 18O 氢有2种稳定同位素 1H D(2H)2、地球上的岩石有相似的氢同位素组成,平均:-60‰;大气水具有非常轻的氢同位素组成;地幔dD :-90~-60‰;绝大多数火成岩的d18O 变化范围为5~15‰,dD 范围为-40~-100‰。
橄榄岩:d18O =5.5‰ MORB : d18O =5.7‰;M 型花岗岩:δ18O = 6-7.5‰,同正常玄武岩浆分异有关;I 型花岗岩:δ18O = 7.5-10‰,源岩是贫18O 的地壳岩浆岩;S 型花岗岩:δ18O = 10-13‰,是富18O 沉积岩部分熔融产物。
化学沉积岩δ18O 较高,20-403、分馏机制:由于晶体化学差异,矿物不同18O 富集程度也不同。
石英>方解石》角闪石》黑云母》橄榄石。
4、O 同位素应用:古温度计、古气候、示踪陆壳物质再循环、水岩相互作用H 同位素应用:示踪成矿流体来源三、C 同位素1、自然界中碳以12C 、13C 、14C 等多种同位素的形式存在,12C 、13C 相对丰度分别为98.89%、1.11%;14C 只有极微量且具放射性,半衰期为5730年。