Name: הפרדת אורניום ותוריום ל230Th-U היכרויות בצוללת הידרותרמית סולפידס (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-05-20T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 43 s
Description: למד שיטה לזיהוי תאריכי U-Th בסולפידים הידרותרמיים צוללים באמצעות MC-ICPMS. הטכניקה מאפשרת ניתוח איזוטופים מדויק ממעטפת סלעים ימיים ומספקת מידע על היסטוריית פעילות הידרותרמית.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה היה נתמך מבחינה כספית על ידי הקרן לחדשנות טכנולוגיה ניסויית של המכון לגיאופיסיקה, האקדמיה הסינית למדעים (No. 11890940), ו סין מינרלים האוקיינוס משאבים R & D פרויקט האגודה (לא. DY135-S2-2-07).

1. הכנת המדגם, ריאגנטים, ומכולות
<ol><li>נקו את מכשיר השתייה, פלטת הפלטה והספסל בחדר האיזון לניסוי הכימי עם אלכוהול מותסס או מים באולטרה-טהורים.</li>
	<li>להכין חומצות תת מבושל (2 הhcl, 8 הhcl, 7 M HNO3, ו 14 m hno3), כוסות נקיות כל מכשיר לפני מעובד לדוגמה. הערה: דגימות גופרתי המוצגות במחקר זה נאספו מאזורי הידרותרמיים שהתגלו לאחרונה בדרום האוקיינוס האטלנטי. כ 60 מ"ג של אבקת דגימת שימש בתהליך זה. הדגימה נאספה לתוך דגימות זכוכית והכניסו את ארון האחסון לדוגמה.</li>
</ol>2. שוקלים את הדגימות
<ol><li>היכון ניקוי של 30 מ ל (בלגון) כוסות. התווית פעמיים מחוץ לגביע (כדי למנוע מחיקה).</li>
	<li>. שוקלים את הספלים הריקים הערה: המאזן המשמש הוא מדויק ± 0.0001 g בתנאי כי כל כלי החשמל הסטטי שלהם הוסרו לחלוטין.</li>
	<li>. קרא את המשקל והקלט אותו</li>
	<li>שופכים את הדגימה לתוך הגביע. מכסים במכסה ושוקלים את הדגימות. הערה: משקל המדגם תלוי בתוכן ה- 230. 230 הרמה הרביעית משתנה בהתאם לריכוז ולגיל ה-U של המדגם. באופן כללי, סך של 100 ng של הסכום U מספיק עבור המדגם.</li>
	<li>להוסיף כמה (~ 1 mL) בדיקת מים טהורים באמצעות בקבוק, לשטוף את הקיר הפנימי ולטלטל את הגביע בזהירות. הערה: הוסף מספיק בדיקת מים לכיסוי כל הדגימות.</li>
</ol>3. לפזר ולדרבן את המדגם
<ol><li>הציבו את הגביע המכיל. את הספל במכסה המנוע</li>
	<li>. פתח את מכסה הגביע הוסף 3 מ ל של HNO3 (14 מ ') או אקווה regia לתוך המדגם באמצעות פיפטה.</li>
	<li>הניחו את הגביע על פלטת הפלטה, קבעו את טמפרטורת פלטת הפלטה ל-170 ° c ומתמוססות לחלוטין את המדגם. הערה: אם יש עדיין חומרים בלתי מסיסים בפתרון, להוסיף 12 הHCl מ ', 22.6 M HF ו 10.6 M השולחן4, ולהשתמש בטנק סגור לווסת כדי להבטיח פירוק מלא של דגימות.</li>
	<li>להשאיר את הפתרון קריר לפחות 30 דקות. הוסף 0.1 – 0.3 g 229Th-233u-236u ספייק פתרון של פעילות מוכרת לתוך הפתרון. הערה: בדרך כלל, היחס האופטימלי של 235u/233u הוא ~ 10 – 20:1 בפתרון מעורב.</li>
	<li>הניחו את התמיסה על פלטת הפלטה, קבעו את הטמפרטורה עד 170 ° c והשאירו אותה על פלטת הפלטה עד שהיא תייבש. הערה: התאיידות חייבת להיעשות באיטיות כאשר המדגם מתקרב ליובש.</li>
	<li>מתמוסס את המדגם 2 טיפות של HNO3 (0.04 mL, 14 מ '), ולייבש אותו על פלטת הפלטה ב 170 ° c שוב.</li>
</ol>4. ferric הידרוקסיד שיתוף משקעים עבור U-Th
<ol><li>הכינו ניקוי של 15 מ ל שפופרות צנטריפוגה, תווית ומניחים אותם במעמד הצינור. הערה: הוסף כ 10 מ"ג של Fe (III) (שלושה בתוך 12 מ ' HCl) לתוך צינור צנטריפוגלי בזהירות אם הדגימות מכילות כמעט לא Fe.</li>
	<li>להוסיף כמה טיפות (0.1 mL) של 2 מ ' HCl לתוך הגביע. טלטל את הגביע בעדינות ופזר את הדגימה לחלוטין.</li>
	<li>העבירו כל דוגמא. לצינור הצנטריפוגה</li>
	<li>הוסיפו מספר טיפות של אמוניה (~ 0.1 mL) עד שהחומצה נוטרלה; כאשר ה-pH הוא 7-8, מופיע מזרז חום-אדמדם. אתה והאיזוטופים האלה. " הערה: הפתרון הברור מכיל יונים לא רצויים כגון רכיבי מתכת, Mg2 +, NO3 ו-NH4הו.</li>
	<li>. כסה את צינורות הצנטריפוגה צנטריפוגה ב 2,340 x g עבור 7 דקות. לבטל את הסופרנטנט</li>
	<li>הוסיפו מים באולטרה-טהורים כדי לשטוף את הזרז. צנטריפוגה כמו מעל ולחזור על שלב זה פעמיים יותר.</li>
	<li>מפזר את הזרז עם 1.5 mL של 7 M HNO3. . תעביר אותו לגביע המתאים</li>
	<li>מוסיפים 1 טיפה של HClO4 (להסרת חומר אורגני), ומייבשים אותו על פלטת הפלטה ב-170 ° c בערך 30 דקות.</li>
</ol>5. הכנת טור החליפין של אניב
<ol><li>הכינו עמודי פוליטטאואתילן קטנים (~ 2.5 mL גודל עמודה) כפי שמוצג באיור 1; להכניס את frit לכל עמודה לאט בתחתית על הספסל.</li>
	<li>Pipet ניקה החלפת החליפין שרפים לתוך העמודות. שים את העמודות על המחזיק.</li>
	<li>מלאו את הטור כולו במים באולטרה-טהורים. הוסף 1 טיפה של 14 M HNO3. הערה: שלב זה מבוצע על מנת בעיקר להסיר את רכיבי המעקב בעמודה.</li>
	<li>הוסף 2 כרכים של עמודות (CV) של 7 M HNO3 כדי להסיר את היסודות קורט. לאחר מכן חזור על שלב זה.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59098/59098fig1.jpg"> איור 1: מילוי עמודת יון-חליפין עם שרף החליפין anionic. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59098/59098fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
6. טיהור והפרדה שלך ושברים
<ol><li>לפזר את המדגם ב 0.5 mL של 7 M HNO3. טען אותו על העמודה בזהירות.</li>
	<li>תן לו לטפטף מעבר לטור. לתוך גביע הפסולת</li>
	<li>הוסף 2 קורות חיים ו 1 קורות חיים של 7 M HNO3 ברציפות לתוך הטור. ברזל ורכיבי מתכת אחרים במדגם יוסרו כאשר אתה ו-Th נשמרים על ידי שרף בשלב זה.</li>
	<li>הוסף 2 קורות חיים ו 1 קורות חיים של שמונה מ ' HCl לתוך העמודה ברציפות לשבר. לאסוף את השבר תוריום באמצעות כיתה 7 mL קיבולת הגביע החצי הכדורגלן. להוסיף טיפה 1 של HClO4 לתוך הגביע ולייבש את השבר על פלטה ב 170 ° c עבור כ 30 דקות.</li>
	<li>שבריר אורניום משרף עם 2 קורות חיים של 0.1 M HNO3 פעמיים. לאסוף את האלוטה בגביע הכדורגלן הנקי. מוסיפים 1 טיפה של HClO4 ומייבשים אותו על פלטת הפלטה ב-170 ° c במשך כ -30 דקות.</li>
	<li>הכן ותייג 2 מבחנות בקיבולת mL.</li>
	<li>מתמוסס כל מדגם ב 1 טיפה HNO3 ויבש אותו על פלטת הפלטה ב 170 ° צ' עבור פחות מ 5 דקות עד 0.5 ירידה שמאלה. להעביר אותם יחד עם 0.2 mL של 2% HNO3 + 0.1% HF לתוך הבקבוקונים המתאימים עבור מדידה מכשיר.</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59098/59098fig2.jpg"> איור 2: שברים של אורניום ותוריום של הצוללת הידרותרמית. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59098/59098fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
7. מדידה של MC-ICPMS-שחזור
<ol><li>מדידת השברים אתה ושברים שנאספו דרך תהליך טיהור כימי לעיל באמצעות מכשיר MC-ICPMS ברזולוציה גבוהה. הערה: ניתן להשיג את היחס הנכון באמצעות המכשיר על ידי החלת מכפיל משני אלקטרונים (SEM)21 שיטה. הפרמטרים מכשיר13 רשומים בטבלה 1. גיל תוריום היה מחושב באמצעות המשוואה הבאה: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59098/59098eq1.jpg"> היחס ההתחלתי של 234לך עד 238U נמדד כדלקמן: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/59098/59098eq2.jpg">
</li>
</ol>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>כלי</td>
			<td>פרמטר</td>
			<td>ערך</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="5">בעלי מעיים</td>
			<td>כוח RF</td>
			<td>1325 W</td>
		</tr>
<tr>
<td>גז מגניב</td>
			<td>16.00 L מינימום-1
</td>
		</tr>
<tr>
<td>גז עזר</td>
			<td>1.78 L מינימום-1
</td>
		</tr>
<tr>
<td>גז לדוגמא</td>
			<td>1.00 L מינימום-1
</td>
		</tr>
<tr>
<td>רזולוציה נמוכה</td>
			<td>300 ~ 400</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="5">CETAC ארידוס השני</td>
			<td>קצב הזרקת דגימה</td>
			<td>50 ~ 60 μL דקות-1
</td>
		</tr>
<tr>
<td>מטאטא גז</td>
			<td>2 ~ 5 L min-1
</td>
		</tr>
<tr>
<td>חנקן גז</td>
			<td>2 ~ 10 מ"ל דקה-1
</td>
		</tr>
<tr>
<td>הטמפרטורה הקאמרית ספריי</td>
			<td>110 ° c</td>
		</tr>
<tr>
<td>טמפרטורת התנור ממברנה</td>
			<td>160 ° c</td>
		</tr>
</tbody></table>שולחן 1: פרמטרי מכשיר למדידת איזוטופים U-Th על ידי MC-ICPMS באמצעות המכשיר הרשום ברשימת החומרים.

<ol><li>Lalou, C., Brichet, E., Hekinian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age+dating+of+sulfide+deposits+from+axial+and+off-axial+structures+on+the+East+Pacific+Rise+near+12%C2%B0500N%5BTitle%5D)+AND+%22Earth+and+Planetary+Science+Letters%22%5BJournal%5D)">Age dating of sulfide deposits from axial and off-axial structures on the East Pacific Rise near 12°500N.</a> Earth and Planetary Science Letters. 75 (1), 59-71 (1985).</li>
<li>Lalou, C., Brichet, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+isotopic+chronology+of+submarine+hydrothermal+deposits%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Geology%22%5BJournal%5D)">On the isotopic chronology of submarine hydrothermal deposits.</a> Chemical Geology. 65 (3-4), 197-207 (1987).</li>
<li>Lalou, C., Reyss, J. L., Brichet, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Actinide-series+disequilibrium+as+a+tool+to+establish+the+chronology+of+deep-sea+hydrothermal+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Geochimica+et+Cosmochimica+Acta%22%5BJournal%5D)">Actinide-series disequilibrium as a tool to establish the chronology of deep-sea hydrothermal activity.</a> Geochimica et Cosmochimica Acta. 57 (6), 1221-1231 (1993).</li>
<li>Lalou, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+age+data+for+Mid-Atlantic+Ridge+hydrothermal+sites%3A+TAG+and+Snakepit+chronology+revisited%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Geophysical+Research%22%5BJournal%5D)">New age data for Mid-Atlantic Ridge hydrothermal sites: TAG and Snakepit chronology revisited.</a> Journal of Geophysical Research. 98, 9705-9713 (1993).</li>
<li>Lalou, C., Reyss, J. L., Brichet, E., Rona, P. A., Thompson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrothermal+activity+on+a+105-year+scale+at+a+slow-spreading+ridge%2C+TAG+hydrothermal+field%2C+Mid-Atlantic+Ridge+26%C2%B0+N%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Geophysical+Research%22%5BJournal%5D)">Hydrothermal activity on a 105-year scale at a slow-spreading ridge, TAG hydrothermal field, Mid-Atlantic Ridge 26° N.</a> Journal of Geophysical Research. 100 (B9), 17855-17862 (1995).</li>
<li>Kadko, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radio+isotopic+studies+of+submarine+hydrothermal+vents%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+of+Geophysics%22%5BJournal%5D)">Radio isotopic studies of submarine hydrothermal vents.</a> Reviews of Geophysics. 34 (3), 349-366 (1996).</li>
<li>Lalou, C., Mu ̈nch, U., Halbach, P., Reyss, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiochronological+investigation+of+hydrothermal+deposits+from+the+MESO+zone%2C+Central+Indian+Ridge%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Geology%22%5BJournal%5D)">Radiochronological investigation of hydrothermal deposits from the MESO zone, Central Indian Ridge.</a> Marine Geology. 149 (149), 243-254 (1998).</li>
<li>Yejian, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrothermal+Activity+Events+at+Kairei+Field%2C+Central+Indian+Ridge+25%C2%B0S%5BTitle%5D)+AND+%22Resource+Geology%22%5BJournal%5D)">Hydrothermal Activity Events at Kairei Field, Central Indian Ridge 25°S.</a> Resource Geology. 62 (2), 208-214 (2012).</li>
<li>Yejian, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mineralogy+and+geochemistry+of+hydrothermal+precipitates+from+Kairei+hydrothermal+field%2C+Central+Indian+Ridge%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Geology%22%5BJournal%5D)">Mineralogy and geochemistry of hydrothermal precipitates from Kairei hydrothermal field, Central Indian Ridge.</a> Marine Geology. 354 (3), 69-80 (2014).</li>
<li>Jun-ichiro, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dating+of+Hydrothermal+Mineralization+in+Active+Hydrothermal+Fields+in+the+Southern+Mariana+Trough%5BTitle%5D)+AND+%22Subseafloor+Biosphere+Linked+to+Hydrothermal+Systems%22%5BJournal%5D)">Dating of Hydrothermal Mineralization in Active Hydrothermal Fields in the Southern Mariana Trough.</a> Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems. , 289-300 (2015).</li>
<li>Takamasa, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((U-Th+radioactive+disequilibrium+and+ESR+dating+of+a+barite-containing+sulfide+crust+from+South+Mariana+Trough%5BTitle%5D)+AND+%22Quaternary+Geochronology%22%5BJournal%5D)">U-Th radioactive disequilibrium and ESR dating of a barite-containing sulfide crust from South Mariana Trough.</a> Quaternary Geochronology. 15 (1), 38-46 (2013).</li>
<li>Weifang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((230Th%2F238U+dating+of+hydrothermal+sulfides+from+Duanqiao+hydrothermal+field%2C+Southwest+Indian+Ridge%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Geophysical+Research%22%5BJournal%5D)">230Th/238U dating of hydrothermal sulfides from Duanqiao hydrothermal field, Southwest Indian Ridge.</a> Marine Geophysical Research. 38 (1-2), 71-83 (2017).</li>
<li>Lisheng, W., Zhibang, M., Hai, C., Wuhui, D., Jule, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+230Th+age+of+Uranium-series+standard+samples+by+multiple+collector+inductively+coupled+plasma+mass+spectromerty%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+China+Mass+Spectrometry+Society%22%5BJournal%5D)">Determination of 230Th age of Uranium-series standard samples by multiple collector inductively coupled plasma mass spectromerty.</a> Journal of China Mass Spectrometry Society. 37 (3), 262-272 (2016).</li>
<li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((U+concentration+and+234U%2F238U+of+seawater+from+the+Okinawa+Trough+and+Indian+Ocean+using+MC-ICPMS+with+SEM+protocols%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Chemistry%22%5BJournal%5D)">U concentration and 234U/238U of seawater from the Okinawa Trough and Indian Ocean using MC-ICPMS with SEM protocols.</a> Marine Chemistry. 196, 71-80 (2017).</li>
<li>Hai, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improvements+in+230Th+dating%2C+230Th+and+234U+half-life+values%2C+and+U-Th+isotopic+measurements+by+multi-collector+inductively+coupled+plasma+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Earth+and+Planetary+Science+Letters%22%5BJournal%5D)">Improvements in 230Th dating, 230Th and 234U half-life values, and U-Th isotopic measurements by multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry.</a> Earth and Planetary Science Letters. , 82-91 (2013).</li>
<li>Edwards, R. L., Chen, J. H., Ku, T. -L., Wasserburg, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precise+timing+of+the+last+interglacial+period+from+mass+spectrometric+analysis+of+230Th+in+corals%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Precise timing of the last interglacial period from mass spectrometric analysis of 230Th in corals.</a> Science. 236 (4808), 1537-1553 (1987).</li>
<li>Edwards, R. L., Taylor, F. W., Wasserburg, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dating+earthquakes+with+high+precision+thorium-230+ages+of+very+young+corals+%5BJ%5D%5BTitle%5D)+AND+%22Earth+and+Planetary+Science+Letters%22%5BJournal%5D)">Dating earthquakes with high precision thorium-230 ages of very young corals [J].</a> Earth and Planetary Science Letters. 90 (4), 371-381 (1988).</li>
<li>Hai, C., Jess, A., Edwards, R. L., Boyle, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((U-Th+dating+of+deep-sea+corals%5BTitle%5D)+AND+%22Geochimica+et+Cosmochimica+Acta%22%5BJournal%5D)">U-Th dating of deep-sea corals.</a> Geochimica et Cosmochimica Acta. 64 (14), 2401-2416 (2000).</li>
<li>Ishibashi, J., et al. Dating of Hydrothermal Mineralization in Active Hydrothermal Fields in the Southern Mariana Trough. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aIshibashi%2C+J+%22Subseafloor+Biosphere+Linked+to+Hydrothermal+Systems%22">Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems</a>. , Springer Japan. 289-300 (2015).</li>
<li>Jaffey, A. H., Flynn, K. F., Glendenin, L. E., Bentley, W. C., Essling, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precision+measurement+of+half-lives+and+specific+activities+of+235U+and+238U%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+C%22%5BJournal%5D)">Precision measurement of half-lives and specific activities of 235U and 238U.</a> Physical Review C. 4, 1889-1906 (1971).</li>
<li>Richter, S., Goldberg, S. A., Mason, P. B., Traina, A. J., Schwieters, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Linearity+tests+for+secondary+electron+multipliers+used+in+isotope+ratio+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Mass+Spectrometry%22%5BJournal%5D)">Linearity tests for secondary electron multipliers used in isotope ratio mass spectrometry.</a> International Journal of Mass Spectrometry. 206 (1-2), 105-127 (2001).</li>
</ol>

. למחברים אין מה לגלות

יש לעקוב אחר חלק מהשלבים הקריטיים כדי להבטיח הצלחה של פרוטוקול זה. ודא שכל הפעולות מתבצעות בחדר כימיה נקי מתחת למכסה המנוע באמצעות מחזור אוויר נקי. לטהר את כל חברי ההנהלה בתהליך זה מראש ולנקות את המנגנון לפני השימוש. לפזר את הדגימות לחלוטין בתהליך של ביצוע 7 M HNO3 פתרון אשר נטען אז על 7 m hno3ממוזג שרפים. אם יש חומר לא מסיס במדגם, זה יהיה מומס לאחר ייבוש. צעדים חשובים נוספים המוצעים: (אני) להימנע זיהום הצלב מן הדגימות הסמוכות במהלך העיבוד לדוגמה; (ii) עבור כל צעד הימנעות לאפשר את הנוזל לנקז לחלוטין...

הצוללת הידרותרמית סולפידים כבר מקור יציב של מתכות כמו ברזל, נחושת, אבץ ועופרת. הם נראים גם משאבים כלכלית קיימא של כסף וזהב. המיקום והגודל של הפיקדונות הם תיעוד של ההיסטוריה של אוורור הידרותרמי על קרקעית הים. התיארוך של הידרותרמי גופרתי יכול לספק מידע חשוב לגבי היווצרות ושינוי מנגנון של הפקדה עפרות גופרתי, ההיסטוריה של הפעילות הידרותרמית של ההידרולוור, ושיעור הצמיחה של פיקדונות גופרתי גדולים1,2 , 3. 238u-234u-230Th disequilibrium היכרויות היא שיטת איזונושא אפקטיבית של שערוך גיל עבור הידרותרמי סולפידים4,5,6,7, 8,9,10,11,12, שם יש צורך בטיהור והפרדה. טקסט זה מתאר את הפרוטוקול עבורך ואת הפרדת האיזוטופים של Th ו- 230Th-U של מדגם סולפידס על ידי ה-MC-icpms.
חומרים גיאולוגיים המכילים אותך ואת ה-Th נשארים ללא הפרעה במשך כמה מיליוני שנים, ומצב שיווי משקל חילוני בין כל הנוקלידים בסדרה הרדיואקטיבית נוצר. עם זאת, שילוב של מסיסות כימיות וגורמי רתיעה גרעיניים יוצרים לעתים קרובות disequilibrium, בהם חברי סדרת הריקבון מופרדים זה מזה באמצעות תהליכים כגון תצהיר, הובלה ובליה. לדוגמה, כאשר הפקדה גופרתי נוצרת, המדינה של 238U, 234לך ו- 230Th הוא disequilibrium, ואת החיים הארוכים 238אתה יכול להירקב בהדרגה לקראת קצרי חיים 234לך ו- 230Th לאחר מכן. בהנחה (i) המערכת נשארת סגורה ביחס אליך ואת ה-איזוטופים, ו-(ii) כמות ראשונית של 230th ו- 232th משולבים דגימות גופרתי הוא אפס, אפשר לקבוע את זמן התצהיר על ידי מדידת היום הנוכחי יחסי פעילות של 230Th/238לך ו 234u/238U. עם זאת, הסכום ההתחלתי של Th הוא לא אפס במדגם, ואנו מניחים את 230הראשון/232th היחס האטומי הוא 4.4 ± 2.2 x 10-6. טווח היציאות הישים בשיטה זו הוא כ-~ 10-6 x 105 שנים13,14. עם זאת, ההבדל הגדול בין שפע האורניום לתוריום הופך את המדידה למאתגר. מכאן, חשוב מאוד להקים הליך כימי היכרויות על ידי ה-MC-ICPMS סתית '.
במהלך 30 השנים האחרונות, רוב המחקרים התמקדו מדידות יותר של חומרים קרבונט14,15,16,17 ופחות על הפקדות גופרתי11,12,18 ,19. אלפא חלקיקים שיטות ספירה שימשו באופן מסורתי למחקר של 230Th/238U disequilibrium של צוללת הידרותרמית סולפידים1. עם זאת, אי ודאות אנליטית של 5-17% היא גורם מגביל המשפיע על הדיוק של קביעת הגיל של סולפידים1,8,9. טכניקות אלה סובלות בדרך כלל משימוש בעמודות גדולות יחסית ובאמצעי מגיב והצורך במעברי טור מרובים לטיהור והפרדה U-Th ממדגם. ההתפתחויות האחרונות ב-MC-icpms שיפרו מאוד את הדיוק של מדידות ה-U איזוטרופי (< 5 לגילאי)14 והפחיתו באופן משמעותי את גודל המדגם (< 0.2 g) נדרש לניתוח. בעבודות אלו פותחו תהליכי הפרדה כימיים רבים והשיגו תשואות כימיות מצוינות עם רקע כימי נמוך12,13.
כאן אנו מציגים פרוטוקול כימי המבוסס על מנת להשיג דגימות שנקיות מספיק לניתוח של MC-ICPMS יסטרום. הוא מתאים לתיארוך דגימות הידרותרמיות של גיל < 6 x 105 שנים14. בעזרת טכניקה זו, השברים המופרדים שלך ושברי האיזונושא יכולים לעמוד בדרישות המדידה של ה-MC-ICPMS יסטרום. העידן של המדגם הידרותרמי גופרתי יכול להיות מחושב מהיקף של disequilibria בין 230Th ו 234לך בין 234אתה ו238U באמצעות משוואת ניוון הפעילות המתוארת.

<table><tbody><tr><td>AG 1-X8 שרף חילופי אניונים</td><td>BIO-RAD</td><td>140-1441</td><td>הפרדת יסודות נדירים</td></tr><tr><td>תמיסת אמוניה</td><td>Kanto Chemical Co., INC.</td><td>1336-21-6</td><td></td></tr><tr><td>בקבוקוני זכוכית</td> מגיב <td>BOTEX</td><td>ללא</td><td>איסוף דגימות</td></tr><tr><td>חומצה הידרוכלורית</td><td>Sinopharem מגיב כימי ושות 'בע"מ</td><td>7647-01-0</td><td>מגיב</td></tr><tr><td>חומצה הידרופלואורית</td><td>EMD Millipore CO.</td><td>7664-39-5</td><td>ריאגנט</td></tr><tr><td>נפטון פלוס</td><td>תרמו פישר סיינטיפיק ושות'.</td><td>ללא</td><td>מכשיר</td></tr><tr><td>חומצה חנקתית</td><td>Sinopharem מגיב כימי ושות' בע"מ</td><td>7697-37-2</td><td>מגיב</td></tr><tr><td>חומצה פרכלורית</td><td>Kanto Chemical Co., INC.</td><td>32059-1B</td><td>מגיב</td></tr><tr><td>מים טהורים</td><td>במיוחד Merck Millipore</td><td>None</td><td>מיוצר על ידי Mill-Q Advantage systerm</td></tr><tr><td>נייר ניגוב</td><td>קימברלי-קלארק</td><td>0123-12</td><td>נגב ונקה</td></tr><tr><td>בקבוקון 2 מ"ל</td><td>Nelgene</td><td>5000-0020</td><td>אוסף דוגמאות</td></tr><tr><td>229Th-233U-236U ספייק</td><td>אף אחד</td><td>אין</td><td>מגיב</td></tr><tr><td>7 מ"ל PFA</td><td>Savillex</td><td>200-007-20</td><td>טיפול לדוגמא</td></tr><tr><td>10 מ"ל צנטריפוגה</td><td>Nelgene</td><td>3110-1000</td><td>טיפול לדוגמא</td></tr><tr><td>30 מ"ל PFA</td><td>Savillex</td><td>200-007-20</td><td>טיפול לדוגמא</td></tr></tbody></table>

הפרדת אורניום ותוריום ל230th-u היכרויות בצוללת הידרותרמית סולפידס

Separation of Uranium and Thorium for 230Th-U Dating of Submarine Hydrothermal Sulfides

גיל של הידרותרמי הצוללת הוא מדד משמעותי להערכת הגודל של הפקדות עפרות הידרותרמי. אורניום ותוריום בדגימות ניתן להפריד. ל230 ביום ה-U מאמר זה מציג שיטה לטיהור והפרדה בין האיזוטופים הללו לבין האיזודונטיה בדגימות של הידרותרמי. בהתאם לטכניקה זו, החלקים המופרדים שלכם ושברים אלה יכולים לעמוד בדרישות המדידה של מולטי-אספן בשילוב עם מספר רב של ספקטרומטר הפלזמה (MC-ICPMS-שחזור). הגיל של דגימת הידרותרמי גופרתי יכול להיות מחושב על ידי מדידת יחסי הפעילות הנוכחית של היום של 230Th/238לך ו 234u/238u. חדר נקי במיוחד הכרחי לניסוי זה. ההנהלה והאספקה מנוקים משמשים להפחתת הזיהום במהלך התהליכים לדוגמה. ניתן להשתמש גם באיזון, בפלטה ובצנטריפוגה. המדגם גופרתי הוא אבקה לניתוח ופחות מ 0.2 g לדוגמה משמש. בקצרה, המדגם הוא שקל, מומס, הוסיף 229Th-233u-236u כפול הפתרון ספייק, Fe שיתוף, והופרדו על טור החילוץ באמצעות שרף של anion-exchange. כ 50 ng U הוא נצרך עבור 230Th-U היכרויות של סולפידס לדוגמה על ידי MC-ICPMS סתית.

שימוש זה להשיג, מדגם הידרותרמית הידרו-, גופרתי יכול להיות מומס לחלוטין. בעקבות פרוטוקול זה, השבר הקטן היה חומק ממדגם הידרותרמי גופרתי באמצעות הHCl 8 M. בינתיים, חלק U של מדגם הידרותרמי גופרתי היה חומק עם 0.1 M HNO3. אתה ושברים Th היו מומס 2% HNO3 (+ 0.1% HF) פתרון (ראה איור 2) ומאוחסן 2 מבחנות קיבולת mL. התערובת נותחה לאחר מכן על ידי MC-ICPMS.
עם המכשיר של ה-MC-ICPMS אתה והיחס האיזוטופים וה...

הפרוטוקול מתאר שיטה לטהר ולהפריד את ה-Th נוקליד במדגם גופרתי הידרותרמי עם Fe שיתוף משקעים וכרומטוגרפיה החילוץ עבור 230Th-U disequilibrium היכרויות.

הפרדת אורניום ותוריום ל230Th-U היכרויות בצוללת הידרותרמית סולפידס

The age of a submarine hydrothermal sulfide is a significant index for estimating the size of hydrothermal ore deposits. Uranium and thorium isotopes in ...

מאמר זה מציג שיטה לטהר ולהפריד איזוטופים אורניום ותוריום בדגימות גופריתרמיות צוללת. עם טכניקה זו, אורניום ותוריום isotopic ניתן למדוד על ידי MC-ICPMS, מתאים דגימות היכרויות עם גיל פחות מ 600, 000 שנים ולספק מידע חשוב של מרבצי עפרות גופרית, היסטוריה פעילות הידרותרמית קרקעית הים שיעורי הצמיחה של מרבצי גופרית גדולים. עם טכניקה זו, פחות מ 0.2 גרם אבקת גופרתי מדגם משמש רק 50 ננוגרם אורניום נצרך עבור סדרת אורניום היכרויות על ידי MC-ICPMS.יש לבצע מספר שלבים קריטיים כדי להבטיח הצלחה של פרוטוקול זה. לטהר את כל reagents כימי ולנקות את המנגנון. ודא שכל הפעולות מתבצעות מתחת למכסה המנוע של האדים ומחזור אוויר נקי.הימנע זיהום צולב מן הדגימות הסמוכות במהלך עיבוד המדגם ולהגיע למצב של אורניום ותוריום בהתאם לטכניקה שלך. החיקוי העיקרי של טכניקה זו קשור לאורניום 238 ולתוריום 232. ריכוז המדגם, עדיף לבחור דגימות שבו האורניום הוא יותר מאשר תוריום הוא פחות מ 10 ppb.ראשית, השתמש אלכוהול מרוסס, או מים טהורים במיוחד, כדי לנקות את מכסה המנוע אדים, צלחת חמה ואת ספסל חדר האיזון לניסוי הכימי. במכסה המנוע של האדים, הכינו את החומצה ההידרוכלורית התת-מבושלת ואת דגימות החומצה החנקתית והסולפיד בבקבוקונים. תווית 30 בקבוקי PFA מיליליטר פעמיים, כדי למנוע מחיקה ולשקול את הבקבוקים הריקים על איזון מדויק פלוס או מינוס 0.0001 גרם.יוצקים את הדגימות לתוך בקבוקי PFA, מכסים במכסה ומשקללים את הבקבוקים. מוסיפים כליטר מים טהורים במיוחד לבקבוק, מסובבים את הבקבוק כדי לשטוף את הקיר הפנימי ומנערים את הבקבוק בזהירות כדי שהמים יכסו את כל הדגימות. מניחים את הדגימה המכילה בקבוקים במכסה המנוע של האדים, פותחים את המכסה ולהשתמש בפיגט כדי להוסיף שלושה מיליליטר של 14 חומצה חנקתית טוחה, או אקווה regia, לתוך כל בקבוק המכיל את הדגימות.מניחים את בקבוקי PFA על הצלחת החמה ולהגדיר את טמפרטורת הצלחת החמה ל 170 מעלות צלזיוס כדי להמיס את הדגימות לחלוטין. השאירו את הפתרון להתקרר לפחות 30 דקות. לאחר מכן הוסיפו 100 עד 300 מיליליטר של תוריום-229, אורניום-233 ופתרון ספייק אורניום-236 של פעילות ידועה לכל פתרון מדגם.מניחים את הבקבוקים על הצלחת החמה ב 170 מעלות צלזיוס במשך חמש שעות להתייבש. ממיסים כל דגימה בשתי טיפות של 14 חומצה חנקתית טוחה ומייבשים אותם על הצלחת החמה ב 170 מעלות צלזיוס שוב. הכינו צינורות צנטריפוגה נקיים ו-15 מיליליטר, תייגו והנחו אותם במצב צינור, הוסיפו כ-0.1 מיליליטר של שתי חומצה הידרוכלורית טוחנת לכל בקבוק המכיל את הדגימות היבשות ונערו בעדינות כדי להמיס לחלוטין את הדגימות.מעבירים כל דגימה לצינור צנטריפוגה. מוסיפים כמה טיפות של תותח אמוניה לכל צינור עד שהחומצה מנוטרלת, ומציגים אורניום חום אדמדם ואיזוטופ תוריום, אוקסיהידרוקסיד ביפרי. לאטום את צינורות הצנטריפוגה, ליישר אותם צנטריפוגה ב 2340 פעמים g במשך שבע דקות.השלך את העל-טבעי. מוסיפים מים טהורים במיוחד לצינורות ומנערים לתלייה חוזרת. צנטריפוגה שוב לשטוף ולחזור על לשטוף פעמיים נוספות.לאחר מכן, להמיס את המשקע עם 1.5 מיליליטר של שבעה חומצה חנקתית טוחה. מעבירים את הפתרון לבקבוק המתאים, מוסיפים טיפה אחת של חומצה פרכלורית כדי להסיר עניינים אורגניים ולייבש כל דגימה על הצלחת החמה ב 170 מעלות צלזיוס במשך כ 30 דקות. כדי להכין עמודת חילופי אניון, הוסף פריט לכל עמודת PTFE באיטיות בתחתית, בעזרת צינור PTFE.שים את העמודות על המחזיק, פיפטה ניקה שף חילופי אניון לתוך העמודות. ממלאים את כל העמוד במים טהורים במיוחד ומוסיפים טיפה אחת של 14 חומצה חנקתית טוחה. לאחר מכן להוסיף שני כרכים עמודה של שבעה חומצה חנקתית טוחן פעמיים כדי להסיר את יסודות קורט.ממיסים כל דגימה ב-0.5 מיליליטר של 7 חומצה חנקתית טוחנית. לטעון אותו על העמוד בזהירות, לתת לו לטפטף על פני העמוד, לתוך מקור הפסולת. לאחר מכן, הוסף שני כרכים של עמודות ונפח עמודה אחד של שבע חומצה חנקתית טוחנית ברצף לתוך כל עמודה.ברזל ויסודות מתכת אחרים בדגימות מוסרים, בעוד אורניום ותוריום נשמרים על ידי שהף. לאחר מכן, הוסף שני כרכים של עמודות ונפח עמודה אחד של שמונה חומצה הידרוכלורית טוטרית ברציפות לתוך כל עמודה, כדי לשאוב שבר תוריום. לאסוף את שבר תוריום, באמצעות בקבוק PFA שבעה מיליליטר עבור כל עמודה.מוסיפים טיפה אחת של חומצה על-כלורית לבקבוק ומייבשים את השבר על צלחת חמה ב-170 מעלות במשך כ-30 דקות. לאחר מכן, ליטוש שבר אורניום מן האדון עם שני כרכים עמודה של 0.1 חומצה חנקתית טוחנת פעמיים. לאסוף את eluate בבקבוקי PFA חדשים ולאחר מכן להוסיף טיפה אחת של חומצה perchloric ולייבש אותו על הצלחת החמה ב 170 מעלות צלזיוס במשך כ 30 דקות.עכשיו להכין ולתייג שני בקבוקונים קיבולת מיליליטר. ממיסים כל דגימה בירידה אחת של 14 חומצה חנקתית טוחה ומייבשים אותה על הצלחת החמה ב-170 מעלות במשך פחות מחמש דקות, עד שנותרה חצי טיפה. מעבירים אותם, יחד עם 0.2 מיליליטר של 2%חומצה חנקתית וחומצה הידרופלואורית 0.1%, לבקבוקונים המתאימים למדידת מכשירים.באמצעות הליך זה, דגימות גופרתי הידרותרמיות צוללת ניתן להמיס לחלוטין לניתוח אורניום ותוריום. בדוגמה זו, תוכן האורניום נע בין 178 ל-5, 118.2 ננוגרם לגרם ותואם תוריום נע בין 603 ל-7, 212 פיקוגרמות לגרם. חמש דגימות היו בגילאים הנעים בין 567 ל 21, 936 שנים לפני שנת 2000 לספירה. צריכת הדגימה הייתה כ 60 מיליגרם, למעט S32 שבו רק 17 מיליגרם של מדגם נצרך.בשלבים אלה, הריכוז היה רייגנטים חומצה אבל החלטנו למעשה, כדי להבטיח הצלחה. בעקבות הליך זה, איזוטופים אורניום ותוריום להפחית והם עדיין מוצאים את זה גם קבע זה יכול לספק מידע כימי אמיתי עבור מרבצי סולפיד. חברי ההנהלה שלנו מזיקים לגוף האדם.אנא צייתו בקפדנות למפרטים הרלוונטיים כדי להבטיח את ביטחונם האישי.

separation-uranium-thorium-for-230th-u-dating-submarine-hydrothermal

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

cavitation אקוסטי בנוזלים שהוגשו לאולטרסאונד הכוח יוצר תנאים חולפים קיצוניים בתוך בועות קורסת, אשר הם המקור יוצאת דופן פליטת תגובה כימית והאור, המכונה sonoluminescence. בנוכחותם של גזים אצילים, הפלזמה nonequilibrium נוצר. החלקיקים "החמים" וגם לפוטונים שנוצרו על ידי קריסת בועות מסוגלים לרגש מינים בתמיסה.

הפעלת מולקולות, יונים, וחלקיקים מוצקים עם אקוסטית Cavitation

ייצור מי דימום (PBW) טופלו בננו-חלקיקי תחמוצת נחושתיות (CuO-NPs) והרעילות התאית הוערכה בתאים אנושיים מתורבתים. מטרת פרוטוקול זה הייתה לשלב את הדגימה הסביבתית המקומית בפורמט תרבית תאים המעריכה את השינויים ברעילות עקב טיפול ב-CuO-NP.

הסרת יסודות קורט ידי Cupric תחמוצת חלקיקים מאורניום<em&gt; באתר</em&gt; שחזור Bleed מים והשפעתה על כדאיויות תא

אנו מציגים נוהל לקביעת חלוקת המתכת-סיליקט של יסודות סידרופיליים, תוך שימת דגש על טכניקות המדכאות את היווצרותם של תכלילי מתכת בניסויים עבור המתכות האצילות. תוצאות הניסויים הללו משמשות כדי להדגים את ההשפעה של היווצרות הליבה על הרכב היסודות הסידרופילי מאוד של המעטפת.

מחיצות מתכת סיליקט בלחץ גבוה וטמפרטורה: שיטות ניסיוניות ופרוטוקול לדיכוי מאוד תכלילים אלמנט Siderophile

הטכניקה של מילויים מתרחבים בשכבות דקות (DGT) מוצע ללימודי התפצלות של פלוטוניום. פרוטוקול זה מתאר ניסויי דיפוזיה חיטוט ההתנהגות של פו (IV) ופו (V) בנוכחותו של חומר אורגני. DGTs נפרס במעיין קרסטי לאפשר הערכה של הזמינות הביולוגית של פו.

מדידות התפצלות וזמינות ביולוגיות של הסביבה פלוטוניום שימוש דיפוזיה בThin Films

פרוטוקול עבור בסינתזה מימית באתרו של ליגנד bis (iminoguanidinium) וניצול שלה בהפרדה סלקטיבית של סולפט מוצג.

ההפרדה סולפט ידי סלקטיבי התגבשות עם ליגנד Bis-iminoguanidinium

כאן, אנו מציגים את הפלטפורמה autoRAD נייד מהיר ההפרדה רדיומטרי והנחישות של 90Sr, מוצר ביקוע חשוב מאוד הקשורה פסולת גרעינית.

ההפרדה Sr אוטומטי 90ו- Preconcentration במערכת המעבדה-על-שסתום ברמה Ppq

אנו מציגים פרוטוקול עבור הדור של isotopically מטוהר נמוך אנרגיה 229Th יון קרן ממקור 233U. קרן יון זו משמשת לגילוי ישיר של הריקבון 229mהקרקע במצב דרך ההמרה הפנימי המרה הערוץ. אנו גם למדוד את חיי ההמרה הפנימי של 229mכמו גם.

הכנת קרן Isotopically טהורה 229Th יון ללימודים של 229mth

פרוטוקול זה מציג הכנת U2O5 סרטים רזה שהושג בחיי עיר תחת ואקום גבוה במיוחד. התהליך כרוך חמצון וצמצום של אז פרט להתמחות2 סרטים עם חמצן אטומי, אטומי מימן, בהתאמה.

U2O5 הסרט הכנה באמצעות התצהיר2 אז פרט להתמחות על ידי זרם ישיר Sputtering וחמצון רצופים וצמצום עם אטומי חמצן ומימן אטומי

ניתוח המבנה, הקומפוזיציה והריווח של הלופיליות יכולים לספק מידע חיוני כדי להבין תהליכים גיאולוגיים הקשורים לוולקאיזם והתמרה. אנו מציגים יישום הרומן של APT לאפיון של לאמפיליות כאלה ולהשוות גישה זו לשימוש קונבנציונאלי של אלקטרון מיקרוסקופ ו ננוטומוגרפיה מבוססת פרפור.

האטום בדיקה טומוגרפיה ניתוח של מינרלים Exsolved שלבים

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לסנתז שני סוגים של גבישי UTe2 : אלה המציגים מוליכות-על חזקה, באמצעות סינתזה של הובלת אדים כימיים, ואלה חסרי מוליכות-על, באמצעות סינתזת שטף מתכת מותכת.

השוואה של שתי שיטות סינתזה שונות של גבישים בודדים של דיטלורייד אורניום מוליך-על

פרוטוקול זה מיועד לבידוד גרגרי קוורץ לפי גודל עבור תיארוך זוהר של משקעים. מתוארים ניקוי פיזי ועיכול כימי על ידי השרייה ברצף ב-H 2 O2, HCl, HF ו-HCl שוב כדי לבודד גרגרי קוורץ. טוהר הקוורץ מכמת באמצעות הערכה מיקרוסקופית, ספקטרוסקופיית ראמאן ויחס דלדול IR.

בידוד גרגרי קוורץ לצורך תיארוך לומינסנציה מגורה אופטית (OSL) של משקעים רבעוניים למחקר פליאו-סביבתי

למד שיטה לזיהוי תאריכי U-Th בסולפידים הידרותרמיים צוללים באמצעות MC-ICPMS. הטכניקה מאפשרת ניתוח איזוטופים מדויק ממעטפת סלעים ימיים ומספקת מידע על היסטוריית פעילות הידרותרמית.

הפרדת אורניום ותוריום ^ל230Th-U היכרויות בצוללת הידרותרמית סולפידס

גלה סרטונים נוספים