本发明涉及地质样品中铜同位素的检测方法的。
背景技术：
：：1、同位素指具有相同质子数和不同中子数的原子，在元素周期表中占据相同的位置，如碳的3个主要同位素12c、13c、14c均有6个质子，但中子数分别为6、7、8。稳定同位素(stable isotope)是物理性质相对比较稳定，没有放射性和辐射效应的同一元素的一些原子，目前已有300多个，反之为不稳定同位素或放射性同位素。以碳同位素为例，12c、13c是稳定同位素，而14c是放射性同位素。2、稳定同位素无放射性，安全、准确、不干扰自然，具有综合长期地球化学变化和联系不同系统成分的能力，起到时间、空间联络员的独特作用，其分析技术可在地球化学、追踪溯源等方面有重要应用。如今同位素组成测定技术被广泛应用于地球化学、地质学、宇宙科学、核科学、考古学、生物学等多个领域。热表面电离型离子源的热电离质谱(tims)是早期的同位素测定技术，主要用于固体同位素分析，而上世纪90年代以来，多接受电感耦合等离子体质谱仪(mc-icp-ms)的应用使得金属稳定同位素的高精度测定方法得以快速发展，相较之下，mc-icp-ms具有分析速度快，灵敏度高，icp离子源能够电离金属元素和一些非金属元素等优点。3、对样品进行分离纯化等前处理使其满足分析要求是进行mc-icp-ms同位素分析的关键。前处理主要包括样品的消解以及对样品待测元素的分离提纯。在处理过程中通常需要满足两个要求：(1)尽量不引入可能产生干扰的元素，即处理产生的本底应降至最低水平；(2)尽量使待测元素不发生丢失，即回收率应尽可能达到100％。4、为满足以上要求，现有技术发展出了离子交换层析法，即将离子交换树脂填充在树脂柱中，根据样品中不同离子与树脂活性基团的亲和力的不同，使游离的金属离子与树脂中结合在活性基团上的离子发生交换，达到分离目的的方法。根据过柱次数的不同，现有的通过离子交换层析法进行地质样品中铜的分离纯化的方法可分为单柱法、双柱法以及三联柱法，其中常见的单柱法如：通过2ml ag mp-1m树脂对火成岩(铜元素含量～0.4μg)进行铜元素分离纯化，其依次使用以下洗脱液：8ml浓度8m的hci、1ml浓度8m的hcl和0.001wt％的h2o2、10ml浓度8m的hci和24ml浓度8m的hcl和0.001wt％的h2o2；双柱法如：通过0.5ml的cu-selective树脂和0.5ml的ag50w-x12树脂对铜含量0.2～0.4μg的岩石样品铜元素分离纯化，其依次使用以下洗脱液：4ml浓度0.001m的hno3、2ml浓度0.001m的hno3、4ml浓度0.001m的hno3、6ml浓度0.5m的hno3和3ml浓度0.5m的hno3，及6ml浓度0.5m的hno3、4ml浓度0.5m的hno3和浓度0.1m的hf、4ml浓度0.5m的hno3和1wt％的h2o2、5ml浓度2m的hno3等。以上方法多具有下列缺陷中的一种或多种：(1)全流程用酸量大，成本高；(2)难以有效分离低铜含量样品中的基质元素，需要重复过柱，提高了分离纯化成本；(3)树脂价格昂贵，若不重复使用会显著提高分离纯化成本，若重复使用，会由于记忆效应使分离出的cu中含有较高的基质元素含量，影响检测准确性；(4)过柱后的洗脱液中仍存在有一定比例未除去的其他金属元素，影响检测准确性。技术实现思路1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提出一种新的地质样品中铜同位素的分离纯化及检测方法。所述分离纯化方法可减少全流程用酸量、降低全流程空白，高效分离样品中的铜元素与其他基质元素，得到高纯度的分离产物，提高其后通过mc-icp-ms进行铜同位素检测的准确性，同时该方法所用的树脂经济实惠，整体成本低。2、本发明的技术方案如下：3、一种地质样品中铜同位素的分离纯化方法，其包括：4、对含铜的地质样品进行消解处理，获得基础处理液；5、对第一柱进行第一洗脱前处理，通过完成第一洗脱前处理的第一柱对所述基础处理液进行第一洗脱处理；6、将经第一洗脱处理得到的铜分离液进行加热蒸干，并使用浓度为8m的hcl溶液定容，得到第一柱处理液；7、对第二柱进行第二洗脱前处理，通过完成第二洗脱前处理的第二柱对所述第一柱处理液进行第二洗脱处理，得到铜回收液；8、其中，所述第一柱填充有200-400目的ag1-x8树脂1ml或100-200目的ag mp-1m树脂2ml，所述第二柱填充有100-200目的ag mp-1m树脂1ml；所述第一洗脱处理与所述第二洗脱处理所用洗脱液均为盐酸。9、根据本发明的一些优选实施方式，所述第一柱填充有200-400目的ag1-x8树脂1ml，所述第一洗脱处理包括依次使用如下的洗脱液进行淋洗：2ml浓度为6m的盐酸、1ml浓度为6m的盐酸、4ml浓度为6m的盐酸和4ml浓度为0.4m的盐酸，收集4ml浓度为0.4m的盐酸作为洗脱液时得到的流出液，即所述铜分离液。10、根据本发明的一些优选实施方式，所述第一柱填充有100-200目的ag mp-1m树脂2ml，所述第一洗脱处理包括依次使用如下的洗脱液进行淋洗：4ml浓度为8m的盐酸、1ml浓度为8m的盐酸、9ml浓度为8m的盐酸和6ml浓度为0.4m的盐酸，收集6ml浓度为0.4m的盐酸作为洗脱液时得到的流出液，即所述铜分离液。11、根据本发明的一些优选实施方式，所述第二洗脱处理包括依次使用如下的洗脱液进行淋洗：2ml浓度为8m的盐酸、1ml浓度为8m的盐酸、4ml浓度为8m的盐酸和10ml浓度为8m的盐酸，收集10ml浓度为8m的盐酸作为洗脱液时得到的流出液，即所述铜回收液。12、根据本发明的一些优选实施方式，所述消解处理包括：13、(1)称取小于30mg的地质样品粉末；14、(2)向地质样品粉末中依次加入1ml浓度为15.8m的hno3和0.5ml浓度为23.1m的hf，密闭后于150-160℃加热25-35min，其后进行超声处理，其后加热与超声处理交替进行，至地质样品完全溶解或存在少量无法溶解的白色絮状沉淀；15、(3)将步骤(2)得到的溶液于150-160℃敞开蒸干，并降至常温；16、(4)向步骤(3)得到的蒸干物中加入0.5ml浓度为15.8m的hno3及1.5ml浓度为10.1m的hcl，密闭后于70-90℃加热，至得到澄清溶液；17、(5)待步骤(4)所得澄清溶液放至常温后，于70-90℃敞开蒸干；18、(6)向步骤(5)得到的蒸干物中加入1ml浓度为10.1m的hcl，密闭后于120-140℃加热，至得到澄清溶液；19、(7)将步骤(6)得到的澄清溶液于120-140℃敞开蒸干，并降至常温；20、(8)向步骤(7)得到的蒸干物中加入浓度为6m的hcl，得到所述基础处理液。21、根据本发明的一些优选实施方式，所述第一洗脱前处理包括：依次使用如下的淋洗液对第一柱进行淋洗：10ml的高纯水、5ml浓度为6m的盐酸及5ml的高纯水。22、根据本发明的一些优选实施方式，所述第二洗脱前处理包括：依次使用如下的淋洗液对第二柱进行淋洗：10ml的高纯水、5ml浓度为8m的盐酸及5ml的高纯水。23、本发明还提供了一种地质样品中铜同位素的检测方法，其包括：通过上述分离纯化方法获得所述铜分离液，其后通过mc-icp-ms对所述铜分离液中的铜同位素比值进行测定。24、根据本发明的一些优选实施方式，所述测定使用内标法。25、本发明具备以下有益效果：26、本发明可在更好的去除样品中基质元素的同时进一步减少酸的用量，降低全流程空白(～2ng)；可使样品中铜的分离回收率接近100％，且其不需重复过柱即可彻底分离纯化低含量地质样品(如bcr-2，cu含量：19ppm)；12小时内即可完成铜的分离纯化过程(包括对铜分离液的加热蒸干过程)，较已有的分离纯化流程更为简捷、省时；相对于采用特效树脂的方法，更为经济实用。当前第1页12当前第1页12