يصف البروتوكول طريقة لتنقية وفصل النويد ة وTh في عينة كبريتيد السفيد المائي تحت الماء مع في الهطول المشترك واستخراج اللونية ل230Th-U عدم التوازن التي يرجع تاريخها.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يصف البروتوكول طريقة لتنقية وفصل النويد ة وTh في عينة كبريتيد السفيد المائي تحت الماء مع في الهطول المشترك واستخراج اللونية ل230Th-U عدم التوازن التي يرجع تاريخها.
وعمر كبريتيد الكبريتيد الحراري المائي البحري هو مؤشر هام لتقدير حجم رواسب الخام الحراري ة المائية. يمكن فصل نظائر اليورانيوم والثوريوم في العينات ل230Th-U التي يرجع تاريخها. تقدم هذه المقالة طريقة لتنقية وفصل النظائر في عينات كبريتيد السفيد المائي الغواصة. بعد هذه التقنية، يمكن فصل الكسور أنت وTh تلبية متطلبات القياس من قبل متعددة جامع inductively المقترنة قياس الطيف الكتلي البلازما (MC-ICPMS). ويمكن حساب عمر عينة كبريتيد الكبريتيد الحراري المائي بقياس نسب النشاط الحالية البالغة 230ث/238يو و234 U/238 U. غرفة نظيفة للغاية ضرورية لهذه التجربة. وتستخدم الحكام واللوازم التي يتم تنظيفها للحد من التلوث أثناء عمليات العينة. كما يتم استخدام التوازن، ولوحة ساخنة، والطرد المركزي. ومسحوق عينة كبريتيد لتحليل هاو تُستخدم عينة أقل من 0.2 غرام. وباختصار، يتم وزن العينة، حل، وأضاف إلى 229Th-233U-236U حل ارتفاع مزدوج، Fe شارك في عجل، وفصلها على عمود استخراج الراتنج تبادل الأنيون. ويستهلك ما يقرب من 50 نانوغرام U ل 230Th-U التي يرجع تاريخها من عينة كبريتيد من قبل MC-ICPMS.
وكانت الكبريتيدات الحرارية المائية المغمورة مصدرا ثابتا للمعادن مثل الحديد والنحاس والزنك والرصاص. كما ينظر إليها على أنها موارد قابلة للحياة اقتصاديا من الفضة والذهب. موقع وحجم الرواسب هي سجل من تاريخ التنفيس الحراري المائي في قاع البحر. يمكن أن يوفر تاريخ الكبريتيد الحراري المائي معلومات هامة فيما يتعلق بآلية تشكيل وتعديل رواسب خام كبريتيد، وتاريخالنشاط الحراري المائي في قاع البحر، ومعدل نمو رواسب الكبريتيد الكبيرة 1،2 , 3. 238U-234U-230Th عدم التوازن التي يرجع تاريخها هو طريقة النظائر الفعالة لتقدير العمر للكبريتيدات الحرارية المائية4،5،6،7، 8،9،10،11،12،حيث تنقية والفصل بين أنت والنظائر Th ضروري. يصف هذا النص بروتوكول لك ولـ Th النظائر الفصل و 230Th-U التي يرجع تاريخها من عينة كبريتيد من قبل MC-ICPMS.
المواد الجيولوجية التي تحتوي عليك وعشر لا تزال دون عائق لعدة ملايين من السنين، ويتم إنشاء حالة من التوازن العلماني بين جميع النويدات في السلسلة المشعة. ومع ذلك، فإن الجمع بين عوامل الذوبان الكيميائي والارتداد النووي يؤدي في كثير من الأحيان إلى اختلال التوازن، حيث يتم فصل أعضاء سلسلة الاضمحلال عن بعضهم البعض من خلال عمليات مثل الترسيب والنقل والتجوية. على سبيل المثال، عندما يتم تشكيل وديعة كبريتيد، والدولة من 238U، 234أنت و 230Th هو من عدم التوازن، و238 طويلة الأمد يمكنك الاضمحلال تدريجيا نحو قصيرة الأجل 234أنت و 230ث في وقت لاحق. على افتراض '1' أن النظام لا يزال مغلقاً فيما يتعلق بك وللنظائر، و'2' الكمية الأولية 230Th و232Th المدرجة في عينات كبريتيد صفر، فمن الممكن تحديد وقت الترسيب عن طريق قياس اليوم الحالي نسب النشاط من 230Th /238أنت و 234U /238U. ومع ذلك، فإن الكمية الأولية من Th ليست صفرا في العينة، ونحن نفترض الأولية 230Th /232Th نسبة ذرية هو 4.4 ± 2.2 × 10-6. مجموعة التعارف ينطبق من هذا الأسلوب هو ما يقرب من ~ 10-6 × 105 سنوات13،14. ومع ذلك، فإن الفرق الكبير بين وفرة اليورانيوم والثوريوم يجعل القياس صعباً. وبالتالي، من المهم جدا ً وضع إجراء كيميائي لـ U-Th التي يرجع تاريخها من قبل MC-ICPMS.
في السنوات ال 30 الماضية، ركزت معظم الدراسات المزيد من قياسات المواد الكربونية14،15،16،17 وأقل على رواسب كبريتيد11،12،18 ،19. وقد استخدمت أساليب عد الجسيمات ألفا تقليديا لدراسة 230Th /238U عدم التوازن من كبريتيد الحرارية المائية الغواصة1. ومع ذلك، فإن عدم اليقين التحليلي من 5-17٪ هو عامل الحد الذييؤثر على دقة تحديد عمر الكبريتيدات 1،8،9. وتعاني هذه التقنيات عموما من استخدام أعمدة كبيرة نسبيا وأحجام الكاشف والحاجة إلى وصلات أعمدة متعددة لتنقية وفصل U-Th من عينة. وقد أدت التطورات الأخيرة في MC-ICPMS إلى تحسين كبير في دقة قياسات النظائر U-Th (<5] للأعمار)14 وخفضت إلى حد كبير حجم العينة (<0.2 g) اللازمة للتحليل. في هذه الأعمال، تم تطوير العديد من إجراءات فصل المواد الكيميائية، وحققت عوائد كيميائية ممتازة مع خلفية كيميائية منخفضة12،13.
نقدم هنا بروتوكولًا كيميائيًا للحصول على عينات نظيفة بما فيه الكفاية لتحليل MC-ICPMS. وهي مناسبة ليرجع تاريخها من عينات كبريتيد الحرارية المائية من العمر <6 × 105 سنوات14. مع هذه التقنية، يمكن فصل الكسور النظائرية لك وTh تلبية متطلبات القياس من قبل MC-ICPMS. يمكن حساب عمر عينة كبريتيد الكبريتيد الحراري المائي من مدى عدم التوازن بين 230Th و 234أنت وبين 234أنت و 238U باستخدام معادلة اضمحلال النشاط الموصوفة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد العينة، الكواشف، والحاويات
2. وزن العينات
3. حل وارتفاع العينة
4. هيدروكسيد الحديديك شارك في هطول الأمطار لU-Th
5- إعداد عمود تبادل الأنيون

الشكل 1: تعبئة عمود التبادل الأيوني براتنج التبادل الأيوني. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
6. تنقية وفصل لك والكسور ال

الشكل 2: أجزاء اليورانيوم والثوريوم من كبريتيدات السفيدات الحرارية المائية المغمورة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
7. قياس MC-ICPMS

| الصك | المعلمه | قيمه |
| MC-ICPMS | RF السلطة | 1325 ث |
| غاز بارد | 16.00 لتر دقيقة- 1 | |
| الغاز المساعد | 1.78 لتر دقيقة- 1 | |
| عينة من الغاز | 1.00 لتر دقيقة-1 | |
| دقة منخفضة | 300 ~ 400 | |
| CETAC Aridus II | معدل حقن العينة | 50 ~ 60 ميكرولتر دقيقة-1 |
| غاز الكنس | 2 ~ 5 لتر دقيقة-1 | |
| غاز النيتروجين | 2 ~ 10 مل دقيقة-1 | |
| رذاذ غرفة درجة الحرارة | 110 درجة مئوية | |
| غشاء فرن درجة الحرارة | 160 درجة مئوية |
الجدول 1: بارامترات أجهزة قياس نظائر U-Th بواسطة MC-ICPMS (باستخدام الأداة المدرجة في جدول المواد).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وباستخدام هذا الشراء، يمكن حل عينة كبريتيد حرارية مائية من الغواصة بالكامل. بعد هذا البروتوكول، تم الكسر ال من عينة كبريتيد الحرارية المائية باستخدام 8 M حمض الهيدروكلوريك. وفي الوقت نفسه، تم التميّز جزء U من عينة كبريتيد الحرارة المائية مع 0.1 M HNO3. تم حل الكسور التي تم حلها في محلول HNO3 (+0.1% HF) (انظر الشكل2) وتخزينها في قارورة سعة 2 مل. ثم تم تحليل الخليط من قبل MC-ICPMS.
مع أداة MC...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويجب اتباع بعض الخطوات الحاسمة لضمان نجاح هذا البروتوكول. تأكد من أن يتم تنفيذ جميع العمليات في غرفة الكيمياء النظيفة تحت غطاء الدخان مع دوران الهواء النظيف. تنقية جميع الحكام في هذه العملية مقدما وتنظيف الجهاز قبل الاستخدام. حل العينات تماما في عملية صنع 7 M HNO3 الحل الذي يتم تحميله بعد ذلك على 7 M HNO 3-الراتنجات مكيفة. إذا كان هناك أي مادة غير قابلة للذوبان في العينة، سيتم إعادة حلها بعد التجفيف. ويُقترح اتخاذ خطوات هامة إضافية: '1' تجنب التلوث المتبادل من العينات المجاورة أثناء معالجة العينات؛ ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
وقد حظيت هذه الدراسة بدعم مالي من مؤسسة الابتكار التكنولوجي التجريبي التابعة لمعهد الجيولوجيا والجيوفيزياء، والأكاديمية الصينية للعلوم (رقم 11890940)، ومشروع رابطة الصين للموارد المعدنية للمحيطات (رقم DY135-S2-2-07).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| AG 1-X8 راتنج تبادل الأنيون | BIO-RAD | 140-1441 | فصل العناصر النادرة |
| محلول الأمونيا | Kanto Chemical CO.، INC. | 1336-21-6 | |
| قوارير زجاجية | كاشفة BOTEX | لا شيء | جمع عينات |
| حمض الهيدروكلوريك | كاشف سينوفاريم الكيميائي المحدودة | 7647-01-0 | كاشف |
| حمض الهيدروفلوريك | EMD Millipore CO. | 7664-39-5 | كاشف |
| نبتون بلس | ثيرمو فيشر العلمي المحدود. | لا يوجد | جهاز |
| حمض النيتريك | Sinopharem الكاشف الكيميائي المحدودة | 7697-37-2 | كاشف |
| حمض البيركلوريك | Kanto Chemical CO.، INC. | 32059-1B | كاشف |
| ماء عالي النقاء | Merck Millipore | لا شيء | تم إنتاجه بواسطة Mill-Q Advantage systerm |
| مسح الورق | Kimberley-Clark | 0123-12 | امسح ونظف |
| قارورة 2 مل | Nelgene | 5000-0020 | مجموعة العينات |
| 229Th-233U-236U سبايك | لا شيء | كاشف | |
| 7 مل دورق PFA | Savillex | 200-007-20 | معالجة العينة |
| 10 مل جهاز طرد مركزي | Nelgene | 3110-1000 | معالجة |
| العينة 30 مل دورق PFA | Savillex | 200-007-20 | معالجة العينة |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.