有孔虫中硼的分离及其正热电离质谱法测定.PDF

( ) 第 31 卷 分析化学 FENXI HUAXUE 　研究报告 第 4 期 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 2003 年 4 月 Chinese Journal of Analytical Chemistry 405～408 有孔虫中硼的分离及其正热电离质谱法测定 张崇耿　肖应凯 　孙爱德　王庆忠　廖步勇 ( 中国科学院青海盐湖研究所 ,西宁 810008) ( ) 摘 　要 　针对大洋钻探计划 ODP 钻孔中有孔虫数量少、硼含量低的特点 ,改进了硼特效树脂和阴、阳混合离 子交换树脂相结合进行分离硼的方法 ,成功地实现了硼的分离 ,并且首次采用正热电离质谱法测定了有孔虫 中硼同位素的比值。由于硼的分离过程不产生同位素分馏 ,测定结果令人满意。 关键词 　有孔虫 ,硼 ,分离 ,正热电离质谱法 1 　引　　言 20 世纪 90 年代以来 ,海洋古生物碳酸盐有孔虫中硼同位素组成及其环境意义受到科学家的重视 , 11 主要是由于利用钻孔中有孔虫类的古生物碳酸盐中的硼同位素组成 δB 可以计算古海水的 pH 值 ,并 进一步计算出当时大气的 CO2 浓度1 ,2 。目前 , 测定此类地质样品中的硼同位素组成都采用负热电离 1 ～3 4 质谱法 , 因为负热电离质谱法灵敏度高 ,对样品的前处理要求较宽 ,但平均精度仅为 ±1 ‰～2 ‰ 5 - ( ) 和 ±0. 5 ‰ 。这主要是因为在有机物和硝酸根等杂质的存在下 ,易于产生CNO 离子 me = 42 ,造成 同质异位素的干扰6 。正热电离质谱法经 Xiao 7 使用石墨涂样技术后测定精度大大提高 , 同时由于该 ( ) 法小的分馏效应而得到广泛的采用。但用正热电离质谱法测定该类数量少、硼含量低 总硼量 ng 级 的 地质样品国内外还未见报道。最近 ,作者8 ,9 初步探索了用正热电离质谱法测定纳克量级硼的同位素组 ( ) 成的质谱控制条件以及对用硼特效树脂和阴、阳混和离子交换树脂 两步法 分离硼的新流程。 本文在此工作和两步法10 分离硼的基础上 ,改进了分离的交换树脂柱 ,微型化了分离过程 , 降低了 淋洗体积和空白 ,并且分离过程无同位素分馏效应产生 ,对 ODP 钻孔中的实际有孔虫样品分离和正热 电离质谱测定进行了初步研究,基本满足了有孔虫中硼同位素组成测定的要求。 2 　实验部分 2. 1 　仪器和试剂 (