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研究古化石与陨石的元素对比

时间:2022-03-05 09:36:01  浏览次数:

zoޛ)j首文章通过实验方法,分析了古化石与陨石的元素含量,并对其结果进行了分析与讨论。其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

关键词:古化石;陨石;元素对比实验;ICP-AES

引言

科技水平的不断进步,使得人们对相关科学项目的研究,不仅仅限于地球。以陨石元素为例,其能为现代化经济建设提供更为广阔的发展空间。为此,研究人员对古化石与陨石的元素进行了实验对比,以求清晰宇宙与地球间演化的过程与关系。这样一来,就能使人类进行的生产建设空间更趋多元,进而解决能源使用不可逆的问题现状。

1.研究古化石与陨石元素对比的现实意义

古化石历经漫长的历史演化,其记录着地球生态环境的变化信息;作为外来物的陨石,其形成,更是需要上万年的时间。对于陨石来说,其在坠落地球前,长期存在于太阳系,携带者宇宙间的核反应与宇宙射线发生的太阳系原始信息。因此,对古化石与陨石元素成分的分析,将能使人们获取更多的地球与宇宙的探索信息,进而为当前的生产生活寻找更多的可能性。基于此,研究人员可采用微波消解法来处理古化石样品;结合微波消解法与湿法消解法来处理地球陨石样品。而后,利用ICP-AES测试技术,对这两种样品进行测定,并根据测定结果对其所包含的多种元素含量进行分析对比,以求清晰地球演化与宇宙发展间的关系[1]。

2.古化石与陨石元素对比实验准备工作

古化石与陨石元素对比实验过程主要分三步走,首先,要确定古化石与陨石元素对比实验所需的仪器设备。即采用了DRE电感耦合等离子体原子发射光谱仪。

其次,要确定该仪器設备的工作条件。即功率按照1000W进行设置;辅助气流量按照0.2L?min-1进行设置;冷却气流量则按照15L?min-1进行设置;雾化器压力需按照374.06MPa进行设置;而氩气输入压力,则按照0.6MPa进行设置。此外,还要采用ECH-Ⅱ微机控温加热板与MDS-8微波消解仪,来参与元素的对比实验[2]。

最后,进行试剂与标准溶液的准备。这里的试剂是指,优级纯的高氯酸、盐酸、硝酸以及氢氟酸。标准储备液涉及的元素包括:Ni、Ge、Fe、Hg、Pb、Tl、Co、Cu、Mo、Mn、Au、La、Sm与Pr,其标准溶液则可设置为1000 g·ml-1。对于混合标准溶液来说,其需要用2%的硝酸进行标准储备液的稀释,以使上述储备液的浓度达到0.00、5.00以及10.00 g·ml-1。而实验样品的选择则为:辽西罗家沟、狼家沟与宅狮子沟的古化石;山东临朐落星坡的陨石[3]。

3.古化石与陨石元素对比实验结果分析

该实验结果的分析与讨论主要从三个方面来进行,即波长选择、样品处理与元素含量测定。其中波长选择,需要利用ICP-AES法,来测定古化石与陨石样品的每个元素,并可同时选择多条特征谱线,来提高测定实验数据信息获取的准确性。具体实验过程中,实验人员可将每个元素确定2-3条谱线,以综合选出精密性好且干扰程度小的谱线。如表1所示,为各个元素的谱线分析结果。

对于古化石样品的处理,先要准确称取0.1000g的古化石样品,将其置于研钵中研碎,而后,转放入聚四氟乙烯消解罐中。向其中加入2mL氢氟酸,8mL的硝酸,4mL的高氯酸。最后按照微波消解仪的工作参数进行溶解[4]。具体的工作参数,如表2所示。

而陨石样品的处理,先准确称取0.1000g的陨石样品,并按照古化石样品处理方法,进行数次微波消解后,将聚四氟乙烯消解罐移至控温加热板上。加入8mL王水,在120℃温度环境中继续消解2h,然后,加入3mL的高氯酸,2mL的氢氟酸以及5mL的硝酸。当温度升至150℃后,加热1h,陨石样品就发生了溶解。最后,还要经过赶酸,即用2%的硝酸进行定容。值得注意的是,此实验过程加入试剂王水的要求为,HCL:HNO3=3:1。

对于样品元素含量的确定,要采用ICP-AES法进行测定。测定结果,如表3所示。

从上表中可以看出,古化石与陨石除了常见的元素网,还包含一些稀土元素,且陨石中的稀土含量要远大于古化石。尤其是,陨石稀土元素Tl与Ge的含量,是古化石的6倍,而稀土元素Sm与Pr的含量,更是高出古化石的10-20倍。由此,研究人员可将其作用于地球化学、宇宙科学以及天体化学的研究,并为其提供有力的理论依据[5]。

4.结束语:

综上所述,古化石与陨石元素的实验对比结果为:陨石中的稀土元素Tl与Ge的含量,超出古化石的6倍;而陨石中的稀土元素Sm与Pr含量,高出古化石的10-20倍。在未来,研究人员可加大此方面的研究力度,以扩展能源使用的多样性。

参考文献:

[1]祁丽杰,王莹,孟庆竹,赵震. 古化石与陨石的元素对比分析[J]. 光谱学与光谱分析,2017,37(01):247-249.

[2]樊计昌,刘明军,韩艳杰,海燕,赵成斌. 利用地震成像技术研究我国首个国际认可的陨石坑[J]. 地球物理学进展,2016,31(05):1895-1901.

[3]戴德求,杨荣丰,陈新跃. 6块新回收沙漠陨石的矿物岩石学特征及类型划分[J]. 地学前缘,2014,21(06):92-101.

[4]戴德求,陈新跃,杨荣丰. 南极格罗夫山碳质球粒陨石的研究与展望[J]. 极地研究,2013,25(04):378-385.

[5]林杨挺,缪秉魁,徐琳,胡森,冯璐,赵旭晁,杨晶. 陨石学与天体化学(2001~2010)研究进展[J/OL]. 矿物岩石地球化学通报,2013,32(01):40-55.

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