[发明专利]一种水中钾同位素的检测方法

说明书

本发明涉及环境科学领域，特别是一种水中钾同位素的检测方法。包括如下步骤：S1：混合待检测水与盐酸得到样品溶液；S2：对所述样品溶液中的钾同位素进行柱层析分离得到钾同位素溶液；S3：对所述钾同位素溶液进行蒸干得到钾同位素固体样品；S4：将所述钾同位素固体样品溶解到硝酸溶液中得到钾同位素复溶液；S5：对所述钾同位素复溶液进行钾同位素组成和含量的检测。本发明对天然水体中钾同位素进行检测，填补了目前钾同位素测试的空白，为天然水体的来源与成因研究提供更准确的数据以精准确定水体成因与来源。

技术领域

本发明涉及环境科学领域，特别是一种水中钾同位素的检测方法。

背景技术

随着生态环境保护工作的精细和深入，需要分析一些复杂地区的水体来源与成因。目前，识别提水体来源的主要依靠氢、氧稳定性同位素等指标。但是，对于复杂地区的水体，如流经碳酸盐岩或硅酸盐岩的河水，仅依据这氢、氧同位素的指标难以精准确定水体成因与来源。因此，必要研发新的辨别指标体系，追溯水体的来源与成因。

钾(K)在天然水体中是常量元素，河水中的钾含量受流域岩性以及风化作用强度的影响从而变化很大，从0.1×10^-6到238×10^-6。钾元素在自然界存在3种同位素，包括39K、40K和41K。其中39K和41K是稳定同位素，占全部钾的93.2581％和6.7302％。40K是放射性同位素，只占全部钾的0.0117％。钾的化学性质活泼，地球化学活动性强，同时是易溶元素，在流体中的活动性强。因此，在流体交代、热液蚀变、化学风化过程中，容易进入流体并发生运移，这往往伴随钾稳定同位素(δ^41/39K)的分馏。如何对天然水体中钾同位素进行检测成为当前的研究方向，对于天然水体的来源与成因的研究具有深刻意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水中钾同位素的检测方法，对天然水体中钾同位素进行检测，填补了目前钾同位素测试的空白，为天然水体的来源与成因研究提供更准确的数据以精准确定水体成因与来源。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种水中钾同位素的检测方法，主要包括如下步骤：

S1：混合待检测水与盐酸得到样品溶液；

S2：对所述样品溶液中的钾同位素进行柱层析分离得到钾同位素溶液；

S3：对所述钾同位素溶液进行蒸干得到钾同位素固体样品；

S4：将所述钾同位素固体样品溶解到硝酸溶液中得到钾同位素复溶液；

S5：对所述钾同位素复溶液进行钾同位素组成和含量的检测。

在本发明中的一些实施例中，所述步骤S1中盐酸的当量浓度为2N-6N。

在本发明中的一些实施例中，所述所述步骤S2中使用阳离子交换树脂对所述样品溶液进行柱层析；所述阳离子交换树脂为AG 50W-X12树脂。

在本发明中的一些实施例中，所述所述步骤S2中使用阳离子交换树脂对所述样品溶液进行柱层析之前还包括：

先用超纯水浸泡阳离子交换树脂至少24h，再用pH为7.5-8.0的超纯水与盐酸的混合溶液对装柱后的树脂进行淋洗。

在本发明中的一些实施例中，所述步骤S2包括以下子步骤：

S201：将所述样品溶液滴在阳离子交换树脂上；

S202：先用当量浓度为5N-6N的盐酸洗脱杂质成分，再用超纯水洗脱杂质成分，再次用当量浓度为2N-3N的盐酸洗脱杂质成分；

S203：用当量浓度为2N-3N的盐酸洗脱钾同位素，得到所述钾同位素溶液。