ИК–лазерный метод выделения Н₂О из ОН-минералов для прецизионного измерения соотношения изотопов водорода

А.В. Игнатьев, Т.А Веливецкая

Дальневосточный геологический институт ДВО РАН,
690022, г.Владивосток, пр.100-лет Владивостоку, 159, ignatievfegi.ru

    Мы описываем новую лазерную технику выделения воды из ОН-минералов для измерения соотношений изотопов водорода с высокой точность и воспроизводимостью. Основное преимущество применения ИК лазера связано с возможностью достижения чрезвычайно высоких температур в маленьком объеме и следовательно с низким фоном. Нами для нагрева образца использован инфракрасный (l =1.064 m m, CW, 100W ) Nd-YAG лазер. 

Рис.1 Схема установки выделения Н₂О из ОН-содержащих минералов.

    Камера изготовлена из бор-силикатного стекла. К камере подсоединяются вентиль 1 для откачки системы на высокий вакуум, вентиль 2 с ампулой для собирания воды, оптическое кварцевое окно и ампула с образцом. Исследуемая проба весом ~ 50 мг смешивается с 10 мг СuO и высыпается в ампулу. Разогрев пробы проводится частично сфокусированным пучком (пятно на пробе ~1 мм). При нагреве пробы до плавления выделяется вода и свободный водород. Водород окисляется на CuO и вся вода перемораживается в ампулу на вентиле 1. Для полного плавления пробы и завершения реакции выделения водорода достаточно 4-5 минут. Внешний вид проб после плавления показан на рис. 2.

Рис. 2 Внешний вид проб после плавления.

    Метод был протестирован на образцах биотита, роговой обманки, турмалине и международном стандарте NBS-30 (таблица 1) Измерения δD проведены на масс-спектрометре Finnigan MAT 252 с двойной системой напуска изотопов.

Таблица 1. Изотопный состав водорода минералов

• [26-09-2022] Лабораторный марафон вебинаров
• [02-09-2022] Профессор Лидия Галль получила золотую медаль Томсона
• [09-06-2022] «ВЗОР» запустил в серийное производство первый российский анализатор кремния МАРК-1202
• [02-06-2022] Глава Минобрнауки РФ обсудил с ректорами систему образования
• [01-06-2022] Новинка рынка РФ: ИСП-МС NCS Plasma 3000
• [25-04-2022] В Российской Федерации объявлено десятилетие науки и технологий
• [15-04-2022] Международная премия ЮНЕСКО-России имени Д.И. Менделеева
• [02-11-2020] Победители чемпионата WorldSkills «Навыки мудрых» в компетенции «Лабораторный химический анализ»
• [01-11-2019] Набор на программу профессиональной переподготовки «Менеджмент качества и технической компетентности организации (предприятия) в национальной системе аккредитации» ГОСТ 17025-2019