782 微波等離子體炬質(zhì)譜技術(shù)快速鑒別天然石材與人造石材

周 煒，熊海龍，楊美玲，陳煥文*，屈 穎，張興磊，方小偉

現(xiàn)在國內(nèi)外對石材樣品通過化學(xué)成分進(jìn)行鑒別的方法主要有紅外光譜法(IRS)，但I(xiàn)RS對待測物純度要求高而缺乏普適性。質(zhì)譜技術(shù)已廣泛應(yīng)用于食品、化工、地質(zhì)等各領(lǐng)域。質(zhì)譜儀器僅對帶電粒子響應(yīng)，樣品只有轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子后才能進(jìn)入質(zhì)譜被檢測，如何將一定量的能量與電荷選擇性地轉(zhuǎn)移到待測樣品中，一直是質(zhì)譜學(xué)研究的核心問題。微波等離子體炬(MPT)是一種聚集了高速運(yùn)轉(zhuǎn)的自由電子、光和熱等能量為一體的質(zhì)譜電離源，無需采用噴霧、激光、基質(zhì)和加熱等方法輔助，能夠快速地將目標(biāo)組分從待測物中解吸附并通過熱、紫外可見光等能量源實(shí)現(xiàn)能量與電荷的傳遞，離子化后的目標(biāo)組分進(jìn)入質(zhì)譜進(jìn)行檢測。MPT與質(zhì)譜耦合技術(shù)(MPT-MS)已經(jīng)應(yīng)用于食品醫(yī)藥、公共安全等領(lǐng)域的分析檢測，本文采用MPT-MS技術(shù)對6種人造石材與4種天然石材進(jìn)行分析，獲得其豐富的指紋質(zhì)譜圖，并結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)主成分分析法(PCA)對所獲得的質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，成功鑒別了天然石材與人造石材。MPT將光、電、熱等能量作用方式在時(shí)空中同步作用，加強(qiáng)了電離能力，為離子源的發(fā)展提供了新思路，并為快速、直接分析及鑒別石材樣品提供了一種新的質(zhì)譜分析方法。

795 應(yīng)用XRF-SEM-XRD-FTIR等分析測試技術(shù)研究麗水藍(lán)色類歐泊(蛋白石)的礦物學(xué)與光學(xué)特征

嚴(yán) 俊,胡仙超,方 飚,陶金波,彭秋瑾,張 儉

歐泊(SiO2·nH2O，蛋白石)具有由光的衍射產(chǎn)生絢麗的變彩現(xiàn)象，這是歐泊石的鑒定特征。國外有關(guān)不同礦區(qū)歐泊的寶石學(xué)與礦物學(xué)特征已有較深入的研究，特別是采用透射電子顯微鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、X射線粉晶衍射(XRD)與核磁共振(NMR)對其晶體結(jié)構(gòu)(物相、晶型)和微結(jié)構(gòu)形貌研究尤為凸顯，根據(jù)歐泊組成中SiO2的物相、晶型特征進(jìn)行了傳統(tǒng)意義上歐泊的分類。然而直至目前，我國有關(guān)歐泊的產(chǎn)地及相應(yīng)的寶石與礦物學(xué)特征相關(guān)報(bào)道甚少。2013年末在浙江麗水縉云地區(qū)所發(fā)現(xiàn)的一類具有典型變彩效應(yīng)的藍(lán)色類“準(zhǔn)歐泊”礦物，其表面的某些局部區(qū)域呈現(xiàn)明顯的變色特征。本文采用X射線熒光光譜(XRF)、場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、XRD與FTIR鑒定原礦主體化學(xué)組成為方石英相，并非傳統(tǒng)歐泊的非晶SiO2態(tài)，鑒于此研究結(jié)果與傳統(tǒng)歐泊的異同點(diǎn)，本文將其命名為“類歐泊”礦物，并初步推測該類礦物的光學(xué)變彩特征與原礦表面的“疊瓦狀”結(jié)構(gòu)形貌有關(guān)。同時(shí)指出，傳統(tǒng)的歐泊定義是否可以更為廣義化，即化學(xué)組成和變彩特征與天然歐泊類同的SiO2質(zhì)礦物是否可以歸為廣義上的歐泊有待進(jìn)一步商榷。本文研究結(jié)論對于該類礦物的多梯度(寶石級飾品與工業(yè)級產(chǎn)品)、深加工產(chǎn)品如不同品級(顆粒形貌、粒徑大小)的SiO2粉體原料的開發(fā)與應(yīng)用具有重要的理論指導(dǎo)意義。

813 流體包裹體鹽度低溫拉曼光譜測定方法研究

王志海，葉美芳，董 會，趙慧博，王 軼

流體包裹體研究是地球科學(xué)研究的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于礦床學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、石油勘探等地學(xué)領(lǐng)域。通過研究流體包裹體的成分和物相變化，可獲取地質(zhì)過程的物理化學(xué)參數(shù)，為揭示不同地質(zhì)體形成的地質(zhì)環(huán)境、物理化學(xué)條件和演化歷史，提供重要研究依據(jù)。顯微測溫分析與單個(gè)或群體包裹體成分和同位素分析是流體包裹體研究的基本方法，可用于計(jì)算各種熱力學(xué)參數(shù)、識別流體包裹體中主要化學(xué)組分或追溯流體來源。低溫拉曼光譜測定是近年發(fā)展起來的可用于氯化物鹽度準(zhǔn)確測定的一項(xiàng)前沿技術(shù)。人工配制的飽和鹽水溶液在低溫冷凍條件下形成的冰和氯化物水合物的拉曼光譜研究表明，低溫下的拉曼光譜特征可有效鑒別天然流體包裹體中水合物的成分，并可進(jìn)行含鹽度的定量計(jì)算。與傳統(tǒng)的冷凍法流體包裹體體系和鹽度測定相比，該方法克服了流體體系實(shí)驗(yàn)相圖投點(diǎn)和相平衡狀態(tài)方程經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算誤差，鹽度的測定精度有了很大的提高，同時(shí)由于在低溫下不同陽離子鹽水溶液具有不同的拉曼特征光譜，可以準(zhǔn)確地確定其流體體系。本文對人工配制NaCl-H2O和CaCl2-H2O標(biāo)準(zhǔn)鹽水溶液開展低溫拉曼光譜研究，建立了NaCl和CaCl2水溶液鹽度的低溫拉曼光譜測試方法，繪制出流體包裹體低溫拉曼光譜分析工作曲線，并利用愈合人工水晶法制備的合成包裹體標(biāo)樣檢驗(yàn)了所建立的測試方法的可靠性。研究表明，低溫拉曼光譜分析技術(shù)完全可以應(yīng)用于自然界流體包裹體鹽度半定量-定量計(jì)算，可廣泛應(yīng)用于石油、礦產(chǎn)、地質(zhì)等領(lǐng)域流體包裹體分析研究。

863 應(yīng)用單體碳同位素技分析術(shù)探析農(nóng)田土壤中多環(huán)芳烴的植物降解過程

焦杏春，王 廣，葉傳永，曹紅英，王曉春，楊永亮，劉曉端

90%以上進(jìn)入環(huán)境中的有機(jī)污染物均以土壤作為主要?dú)w宿，這些污染物又主要經(jīng)過降解過程和揮發(fā)過程最終從土壤中消失。人們希望了解土壤中有機(jī)污染物的降解途徑及降解速率，從而掌握土地質(zhì)量的評價(jià)方法以及污染土壤的修復(fù)技術(shù)。目前采取的手段有投加實(shí)驗(yàn)法、采用降解措施前后對比污染物的濃度方法以及模型計(jì)算等方法，所得結(jié)果?；ハ嗝埽?qū)?shí)際環(huán)境理論化、片面化。有機(jī)化合物進(jìn)入環(huán)境中，通常有自身的特征同位素組成，而在一定的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)中，化合物中由輕同位素(H ,12C)形成的分子鍵力較弱，反應(yīng)速率要比由重同位素(D ,13C)形成的分子快，導(dǎo)致反應(yīng)前后化合物的同位素組成發(fā)生變化。這一特征應(yīng)用到環(huán)境有機(jī)污染研究領(lǐng)域，就成為探明有機(jī)污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律的有力工具。基于以上理論分析，本文嘗試采用單體同位素分析技術(shù)(CSIA)對土壤中多環(huán)芳烴(PAHs)的植物降解過程進(jìn)行定量表征。研究結(jié)果表明，實(shí)際樣品具有基質(zhì)復(fù)雜、目標(biāo)化合物含量低等限制因素，δ13C值的測定存在較大的誤差和不確定性。本文對于PAHs單體化合物(尤其是4、5環(huán)化合物)在玉米降解過程中的碳同位素分餾與濃度變化之間未發(fā)現(xiàn)明顯關(guān)系?？紤]3環(huán)以下的PAHs化合物更傾向于被降解和清除，且其碳、氫同位素分餾情況更容易被觀察，今后可以針對性地開展這類單體化合物的降解過程研究。而氫穩(wěn)定同位素(氘和氫)的質(zhì)量差異(100%)遠(yuǎn)高于碳同位素(13C和12C)的質(zhì)量差異(8%)，因此PAHs單體化合物的氫穩(wěn)定同位素分析更有助于探明PAHs污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律。