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稀土元素范文1
稀土在水產養殖上的產業化應用,必須了解稀土元素在水生生物體內的代謝過程。稀土元素在水體中主要通過體表滲透或餌料添加食用進入生物體內,在生物體內含量與該水體中稀土含量密切相關,水體稀土含量越高,生物體內的稀土含量也就越高。李明德等通過對同一水體中鯉魚、鯽魚、團頭魴、草魚、梭魚、中國對蝦等魚類體內稀土元素含量跟蹤監測發現,稀土元素被添加進飼料被魚食用進入消化道后,只有極少量能被吸收,絕大部分都會被糞便排出體外,經過一段時間后的飼養,稀土元素在魚體內含量分布順序為肝胰臟>心臟>骨骼>腸>鱗>肌肉。稀土元素在魚體內的積累主要在內臟和骨骼中,而通常所食用的魚體肌肉中稀土含量含量最少,說明稀土元素的添加對魚類食用價值的影響較小。同時,檢測結果也顯示同一水體不同品種魚類體內稀土含量分布差別不大,說明在稀土元素在同一濃度下對生物可能具備相同的代謝機制。相關問題還有待進一步驗證。
2、稀土元素在淡水與海水養殖上的應用
2.1在淡水養殖業方面
稀土元素在淡水養殖業上的應用主要無機硝酸稀土、有機稀土、Vc稀土和稀土甲殼素等,早在1897-1991年湖南省稀土漁業應用推廣中將硝酸稀土作為微量元素添加進魚飼料中喂養后就發現,適量的稀土元素添加可以使鰱魚幼苗成活率和總產量分別提高12.0%和33.1%;草魚幼苗成活率和總產量提高分別提高13.1%和11.1%,總含肉率與干樣蛋白含量分別提高13.1%和2.7%。此后湖南省還專門成立了稀土農用研究中心,大力推廣和研發稀土農用新技術。中國科學院淡水研究所通過對草魚、團頭魴、青魚、蝙魚、鯉魚、螂魚和羅非魚等魚類品種飼料中添加130~200mg/kg有機稀土(STV-2)進行對照試驗后發現,相比對照組,各種魚類的產量增加了15.9%~30.5%,餌料系數平均降低14.6%,魚類成活率提高了5%~10%,雖然試驗并沒有涉及大部分的魚類品種,但也足以說明有機稀土在魚類養殖上也具有很高的應用價值。石文雷等在通過對草魚、團頭魴、鯽魚、鯉魚和鰱魚的飼養后發現,適量的Vc稀土投放,不僅能提高魚體生長速度,降低餌料系數,節約成本,還能增強魚類免疫力和抗病能力,抑制其體內有害細菌的增長,是一種良好的微量調節劑。胡品虎等通過在國產鰻魚飼料中添加適量稀土甲殼素飼養后發現,相比對照組,投喂稀土甲殼素的僵鰻復蘇需要的時間更短,且其日增長率相對可提高3.25至4.60倍,飼料系數降低了69.28%,大大節約了養殖成本;而正常鰻種相比對照組的日增長率提高了22.5~29.0%,飼料系數降低了26.47%,綜合總成本能節省30%。不同地區的水體環境和養殖條件存在著各種差異,使用不同稀土產品效果上也存在一定的差別,但總體而言,稀土元素能提高淡水養殖效率,具有很高的推廣應用價值。
2.2在海水養殖方面
相對于淡水養殖來說,海水養殖體系更為復雜,與淡水體系不同,不同海域中稀土含量往往差別很大,因此在稀土元素在海水養殖方面的應用研究還比較少,主要都是單個品種的研究。孫曙東在中國對蝦飼料中添加稀土甲殼素飼養,通過觀察稀土及其絡合物在其不同生長階段的促生長作用后發現,稀土甲殼素的添加能使蝦苗成活率提高15%,成年對蝦總體產量提高20%,目前稀土甲殼素已經廣泛應用于中國對蝦的養殖中。包玉敏等在稚鮑飼料中添加農牧養殖專用稀土喂養與日本餌料對比實驗發現,相比對照組,稚鮑個體殼長日均增長速度提高了7.9%,日均增長率提高了10.5%,幼苗成活率提高了7.3%,在稚鮑飼養中完全可以取代進口的日本餌料。
3、稀土元素的作用機理探究
稀土元素對水產品的作用機理比較復雜,一直沒有比較明確的定論,基本都是實驗推論。
3.1對酶活性的影響
邵紅星等通過對鯉魚養殖中添加稀土喂養研究發現,適量稀土元素的添加可增強鯉魚蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和過氧化氫酶的活性,促進魚體內的新陳代謝和營養物質的吸收利用,加快其生長速度,縮短喂養時間。
3.2對鈣離子吸收的影響
在生物體中Ca2+在維持細胞的正常功能、肌肉收縮、信息傳遞、神經沖動傳導以及骨髓的形成等方面起著十分重要的作用,而稀土離子與鈣離子性質及半徑相似,其帶電荷量為正三價比鈣離子正二價高,因此稀土離子在生物體內的某些功能代謝中不僅可以代替鈣離子發揮其功能,甚至能取代已經結合的Ca2+。同時生物在細胞增殖時需要從細胞外補充大量的外源性Ca2+來參與細胞質的代謝過程,稀土元素能通過改變表皮細胞表面的Ca2+通道促進Ca22+的內流。加快細胞增殖速度,促進細胞增長。
3.3對必需元素的影響
稀土元素可以通過與某些必需元素反應或促進其吸收來作用于生物的代謝過程,包玉敏等就發現在餌料中添加適量稀土元素能顯著促進磷元素的吸收和利用。此外,稀土元素還可與氧、硫、氮、氫、碳、磷等元素發生反應,少量添加能激活水生生物體內的生長因子,促進相關酶的轉化。總之,稀土元素能通過影響生物的代謝系統,對機體多種功能產生協調和活化作用,提高酶活力,促進消化液的分泌,增強營養成分的吸收和利用,增強新陳代謝;同時稀土元素還能有效清除水生生物體內有害自由基,提高動物的自體免疫功能,對體內多種有害細菌的繁殖還具有抑制作用。
4、存在的問題及應用前景
我國的稀土儲量位居世界第一位,在冶金工業,石油化工,玻璃陶瓷以及新材料等方面已經有了廣泛的應用,產生了巨大的經濟價值,在農業方面的應用也取得了可喜的效果。但在水產養殖上的應用仍處于探索階段,僅對某些地區和品種進行了實驗研究,大都都是經驗數據。存在著很多問題:
4.1當前稀土產品形式多樣,含量差別比較大,不同地區、品種、年齡、飼養條件有著不同的最佳稀土用量,要防止稀土用量過大對生物生長以及環境的危害
4.2稀土元素的長期使用是否會對環境以及導致通過食物鏈導致在人體部分組織器官中的大量富集引發負面效應目前尚不明確。
稀土元素范文2
關鍵詞:北泗組;地球化學特征;Ce異常;Eu異常;沉積環境
前言
晚三疊世北泗期為我國中生代重要的沉積型錳礦成礦時期,含錳巖系主要分布在廣西天等~德保~田東一帶,俗稱“東平式錳礦”[1,2]。關于北泗組沉積錳礦床的成因一直存在諸多爭議,如缺氧局限海盆說,主張錳礦的形成環境為閉塞海的缺氧環境,物源來自大陸[3];海底熱泉噴流說,認為錳礦的形成是海底熱泉噴流熱液參與的熱水沉積。近期研究更多的認為該時期的錳礦床成因是巖漿的侵入或噴發與巖漿活動引起的海底噴氣、熱水溢流等共同作用的結果[4,5]。文章通過東平礦區三口鉆井北泗組巖芯樣品的稀土元素分析,利用地球化學方法恢復北泗期的沉積環境,為分析北泗組錳礦床的成因提供地化證據。
1 區域地質
北泗組地層主要分布在廣西天等~德保~田東一帶,位于下雷~靈馬坳陷的地州到向都弧形褶皺帶東端。其中,下雷-靈馬斷裂帶屬于同沉積斷裂,發育于基底層中又控制同時發生的沉積作用。從早泥盆世至早三疊世,主要是較薄的深水臺溝相硅質巖、燧石灰巖、砂頁巖沉積,斷裂帶南北兩側沉積較厚的臺地相碳酸鹽巖,沿斷裂帶形成特殊的“臺溝”式斷槽凹陷區,并有較強的海西-印支期巖漿運動[6,7]。區內出露的三疊世地層由老到新依次為:早三疊世馬腳嶺期、北泗期、羅樓群期,中三疊世百逢期。其中早三疊世地層巖相分異明顯,可以劃分為碳酸鹽巖相和碎屑巖相,前者包括馬腳嶺組和北泗組,后者指羅樓群組。北泗組地層為主要的含礦層位,其巖性為硅質泥灰巖、含錳硅質泥灰巖與碳酸錳礦互層。圖1為東平礦區位置。
2 稀土元素地球化學特征
稀土元素分析樣品均取自東平、扶晚礦區北泗組巖芯樣品,包括含礦層及上下地層樣品共計17件。首先,將篩選好的樣品碎成細小碎塊,利用球磨儀將其磨至200目以下的粉末,送至核工業北京地質研究院分析測試研究中心做等離子體質譜分析儀測試,分析精度優于95%。并對分析結果進行北美頁巖標準化。
2.1 稀土元素總量與輕重稀土分異
北泗組的分析樣品巖性可分為兩類,Ⅰ類為含錳巖系,包括含錳泥灰巖和碳酸錳礦,Ⅱ類為上下層位的圍巖,主要指泥灰巖類。總的來看Ⅰ類含錳巖系∑REE變化范圍較大,為71.24~217.49,平均值為128.6,高于Ⅱ類圍巖層(平均值121)。Ⅰ類和Ⅱ類的稀土總量整體上與大陸上地殼值相近(平均值為146.4×10-6),低于北美頁巖(平均值為173.2×10-6)。樣品總體上表現∑LREE/∑HREE分異明顯(平均值8.1),LaN/YbN剔除個別異常值外,變化范圍在0.68~1.64之間波動,平均值為1.18,整體上屬于標準頁巖LaN/YbN(1.0~1.3)的波動范圍。
2.2 稀土元素地球化學參數
在現代海水的氧化、偏堿性條件下,Ce3+被氧化成相對不溶的Ce4+,并被鐵錳離子的絡合物吸附,導致海水及其沉積物中Ce3+的虧損,反之亦然,因此Ce異常可作為指示沉積環境氧化還原條件的標志[8,9,10]。在熱水環境下,Eu常呈現出顯著的正異常,因此Eu異常被作為指示沉積環境溫度條件的標志[11]。Ⅰ類樣品整體表現為正Ce異常,δCe變化范圍為0.91-1.45,平均值1.11;Ⅱ類泥灰巖樣品,整體上表現為顯著的負Ce異常,剔除個別異常值,δCe值在0.79-0.95之間波動。全部樣品中δEu以正異常為主,部分出現弱的負異常或異常缺失。
2.3 稀土元素的地質意義
據Morad和Felitsyn研究發現,樣品的La/Sm>0.35,且與δCe無相關性時,沉積物Ce異常可代表其形成環境的物理化學條件[12,13,14,15]。北泗組樣品La/Sm為4.76-10.92,遠大于0.35,并且La/Sm與δCe的相關性僅為0.0088,相關性極差,因此北泗組Ⅱ類泥灰巖可以反映北泗期的沉積作用發生在具備氧化、偏堿性條件的富氧環境中(圖2-a),而Ⅰ類含錳巖系的整體正Ce異常(圖2-b),推測與Fe、Mn離子絡合物的吸附作用有關[16,17]。
水體中影響Eu異常的因素較多,通常造成正Eu異常的原因有二,其一為相對還原和堿性的沉積環境,其二為有熱水注入的沉積環境[18,19]。17件樣品中,有5件樣品表現為顯著的正Eu異常,8件表現出弱的正Eu異常,并且顯著的正Eu異常主要表現在Ⅰ類樣品中。而通過正Ce異常已經證明了北泗期的沉積發生在富氧環境中,因此結合δCe和δEu的異常值,反映在錳礦的沉積期內有熱水的注入[20]。
4 結束語
綜上所述,廣西東平北泗組地層沉積環境較復雜,樣品稀土總量與大陸上地殼值相近,呈現出顯著的輕重稀土分異。Ⅰ類和Ⅱ類樣品表現出不同的Ce異常特征,結合Fe、Mn離子絡合物的吸附性原理,反映了北泗期相對氧化、偏堿性的沉積環境。而部分樣品出現的顯著正Eu異常,也說明了沉積期內局部地區受到了熱水的影響。結合碳酸巖沉積環境的特征,以及北泗期構造及火山活動的大背景,北泗組地層的沉積環境應該為富氧的淺海環境,并受到了由于火山活動引起的海底溢流的影響。
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稀土元素范文3
[關鍵詞]丹參; 毛狀根; 活性物質; 關鍵酶基因
Effect of Lanthanum on accumulation of active constituent and key enzymes expression of Salvia miltiorrhiza hairy root
BIAN Lihua1,3, ZOU Lin1, ZHOU Bingqian1, LIU Wei1, ZHOU Jie1,2*, WANG Xiao1
(1Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Quality Control Technology, Shandong Analysis and
Test Center, Ji′nan 250014, China;
2 School of Biological Science and Technology,University of Ji′nan, Ji′nan 250012, China;
3 Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Ji′nan 250355, China)
[Abstract]The effect of Lanthanum on the accumulation of active constituent and key enzymes expression of Salvia miltiorrhiza hairy root were studied and furthermore signaling molecules mediating the synthesis of secondary metabolism was also defined in order to provide references for the reveal of synthesis mechanism of active constituent of S miltiorrhiza hairy root inducing by Lanthanum The content of active constituents were detected by HPLC RNA was extracted with RNA prep Pure RNA purification kit (Tiangen) The results shows that LaCl3 processing promoted the accumulation of tanshinones and phenolic acids in S miltiorrhiza hairy root The accumulation of phenolic acids reached the highest at 9 d after treatment, and tanshinones accumulation continued to increase in 15 days Accumulation of active substance in S miltiorrhiza may relate with FPPS, TAT, HPPR several key enzyme activation
[Key words]Salvia miltiorrhiza; hairy root; active substance; key enzymes
doi:10.4268/cjcmm20162309
道地材是人們傳統公認且來源于特定產地的名優正品藥材,是中藥材的精髓所在,也是歷代醫家防病治病最有力的武器之一[1]。丹參為唇形科植物丹參Salvia miltiorrhiza Bge的干燥根和根莖,具有活血祛瘀、通經止痛、清心除煩、涼血消癰等功效[2],屬于我國常用大宗藥材,是臨床上治療心腦血管疾病的要藥之一[3]。道地藥材品質的形成與生態環境關系密切[4],而關于丹參道地藥材品質形成的環境因子及其作用機制尚未深入研究。
土壤因子是重要的生態因子,也是影響藥材產量和品質形成的重要因素[5]。稀土是由原子序數為57~71的鑭系元素以及與之性質極為相似的鈧、釔共17種元素組成。鑭(La)是一種典型的稀土,地殼中鑭約為0001 83%,稀土能夠影響藥材中活性物質的積累[6]。據報道山東丹參道地產區土壤中La達到27 mg?kg-1[7],丹參中La超過843 mg?kg-1,遠高于水稻、玉米、大麥等作物[8],推測土壤中的鑭元素是影響山東丹參道地藥材品質形成的重要生態因子。預實驗發現La處理后丹參中活性物質的含量發生顯著變化,而La影響丹參中活性物質積累的機制尚未深入探討。本文擬以丹參毛狀根為試材,研究La處理對丹參毛狀根中活性物質積累及其生物合成途徑中關鍵酶基因表達的影響,探討丹參中活性成分及其關鍵酶基因對鑭的響應特點,為揭示丹參道地藥材形成的環境機制奠定基礎。
1材料
采用發根農桿菌菌株Agrobacterium rhizogenes 15834處理丹參葉片獲得丹參毛狀根,將經PCR鑒定的陽性株系置于67 V液體培養基[9]中培養。精確稱取05 g毛狀根接種于50 mL培養基,25 ℃,110~120 r?min-1u床上避光培養。
2方法
21實驗處理
毛狀根繼代培養18 d后,在無菌條件下添加LaCl3使其終濃度達到001 mmol?L-1(濃度由預實驗得到),對照加等量滅菌水,每個處理6個重復,分別于處理后1,3,5,9,15 d取樣,取樣時將毛狀根取出后迅速吸干水分,每一取樣點取得的樣品分為2份,一份樣品用液氮迅速冷凍,置-70 ℃超低溫冰箱保存備用,用于基因表達分析;另一份迅速超低溫冷凍干燥,用于丹參活性物質含量測定。
22毛狀根中活性物質含量測定
將干燥后的丹參毛狀根研磨過篩,70%乙醇提取,HPLC同時測定迷迭香酸、丹酚酸B、二氫丹參酮、隱丹參酮、丹參酮Ⅰ和丹參酮ⅡA含量[1013],以乙腈(A)和水(02%乙酸)為流動相,乙腈5%為初始濃度,0~25 min,5%~35% A,25~26 min,35%~100% A。酚酸類成分檢測波長為270 nm,丹參酮類成分檢測波長為280 nm;柱溫25 ℃。
23毛狀根中活性物質生物合成中關鍵酶基因表達分析
231毛狀根總RNA提取采用天根多糖多酚植物總RNA提取試劑盒(Tiangen RNA prep Pure 多糖多酚植物總RNA提取試劑盒)提取。采用瓊脂糖凝膠電泳法檢測RNA純度和完整性;使用核酸蛋白分析儀(TY10 Biospecnano ZX21)檢測RNA濃度。
232實時熒光定量PCR引物序列見表1。采用TaKaRa試劑盒進行反轉錄,采用瓊脂糖凝膠法檢測cDNA,采用實時熒光定量PCR儀進行 PCR檢測。利用Pfaffi法計算目的基因和內參基因的擴增效率。計算公式為基因表達量=C(A-E)/D(F-B),C,D分別是目的基因和內參基因的擴增效率;A和E分別是對照樣品和待測樣品中目的基因的Ct;F,B分別是對照樣品和待測樣品中內參基因的Ct。
24數據分析
用Excel軟件處理數據,用SPSS 130軟件進行數據分析。
3結果與分析
31RNA提取與檢測結果
瓊脂糖凝膠電泳顯示RNA無蛋白質污染,RNA完整無降解,符合反轉錄成cDNA要求。核酸蛋白分析儀檢測結果顯示A260/230,A260/280讀數均在18~21,RNA質量濃度均在200 mg?L-1以上,符合反轉錄成cDNA要求。cDNA瓊脂糖凝膠電泳條帶清晰且為單一條帶說明PCR產物特異性好,無明顯引物二聚體,符合Real time實驗要求。引物的特異性良好,各引物擴增效率均在適宜范圍之內,符合Real time PCR實驗要求。
32LaCl3處理對丹參毛狀根中活性物質積累的影響
321LaCl3處理對丹參毛狀根中丹參酮類成分積累的影響LaCl3處理后1 d二氫丹參酮、隱丹參酮、丹參酮Ⅰ和丹參酮ⅡA含量均顯著高于對照(P
322LaCl3處理對丹參毛狀根中酚酸類成分的影響LaCl3處理對迷迭香酸和丹酚酸B成分的積累表現出促進效應。LaCl3處理后5 d迷迭香酸迅速積累,其含量顯著高出對照2859%(P
33LaCl3處理對丹參毛狀根中關鍵酶基因表達的影響
331LaCl3處理對丹參酮類成分生物合成途徑中關鍵酶基因表達的影響LaCl3處理對AACT和FPPS表達量的影響較為相似,處理后1 d其表達量迅速上升,分別高于對照4963%(P
332LaCl3處理對酚酸類成分生物合成途徑中關鍵酶基因表達的影響LaCl3處理對丹參毛狀根酚酸類成分生物合成途徑中關鍵酶基因表達的影響見圖4。LaCl3處理1 d對PAL表達量未表現出顯著影響,處理后3,5 d PAL表達略低于對照組,處理后9 d PAL表達量顯著高出對照17875%(P
34相關性分析
341丹參酮類成分含量及其合成途徑中的關鍵酶基因表達量的相關性分析丹參酮類成分含量及其合成途徑中的關鍵酶基因表達量的相關性分析見表2。AACT,FPPS呈現顯著正相關,相關系數為0685(P
342酚酸類成分與關鍵酶基因相關性分析酚酸類成分和關鍵酶基因相關性分析結果見表3。相關性分析結果顯示迷迭香酸和丹酚酸B之間有極顯著相關性,相關系數為0966(P
4討論
本文通過研究LaCl3處理后不同時間段丹參酮類和酚酸類積累及其相應的關鍵酶基因表達量的動態變化,發現鑭處理對丹參中丹參酮和酚酸類成分的積累整體表現出促進的效應,其中丹參酮類成分含量隨處理時間的延長而增加(15 d內),酚酸類成分含量在處理后9 d達到峰值后又回落。
鑭處理后丹參體內活性物質生物合成途徑中關鍵酶基因的表達量表現出明顯的變化。FPPS,TAT,HPPR 3個關鍵酶基因均呈促進抑制相互交替的波浪狀變化,該趨勢與丹參酮ⅡA、迷迭香酸和丹酚酸B含量變化趨勢相似,且活性物質積累的峰值時間相對滯后于關鍵酶基因表達的峰值時期,暗示FPPS,TAT,HPPR關鍵酶基因在鑭處理誘導丹參中活性物質丹參酮ⅡA、迷迭香酸和丹酚酸B成分積累中發揮重要作用。據報道FPPS是丹參酮類成分代謝途徑中的下游基因,其對丹參酮類成分合成影響作用較大。TAT是酪氨酸代謝途徑的起始酶,也被公認為是該途徑的限速酶[14]。HPPR為酪氨酸代謝途徑中第一個使代謝流特異流向迷迭香酸的關鍵酶[15]。3個酶基因均為代謝途徑中與次生代謝產物合成密切相關的關鍵酶基因,與本實驗結果相吻合。相關性結果表明FPPS與二氫丹參酮和隱丹參酮均有顯著正相關,且鑭處理后1 d FPPS表達量即迅速上升,推測FPPS在鑭響應機制中發揮至關重要的作用。除了稀土元素外,土壤中影響藥用植物次生代謝產物積累的因子很多,從分子水平上探討其作用機制是揭示道地藥材品質形成的環境機制的重要方面。
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[13]翟學佳, 徐錦鳳 高效液相色譜法同時測定丹參藥材水溶性和脂溶性成分的含量[J]醫藥導報, 2009, 28(10): 1345
稀土元素范文4
稀土元素(REEs)在自然界中分布廣泛,常能形成一些重要的工業礦床[1-2]。稀土元素化學性質穩定,均一性程度高,不易受變質作用等干擾,因此稀土元素被稱為地球化學指示劑,越來越被人們所重視[3-5]。隨著測試技術的提高,稀土元素的測定方法主要有電感耦合等離子體光譜法(ICP-AES)[6-8]、電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)[9-11]等。相比于ICP-AES,ICP-MS具有靈敏度高、檢出限低、質譜圖簡單、背景值低等優點,可進行多元素同時測定及同位素比值分析,在稀土元素分析中越來越顯示出優越性[12-14]。海洋沉積物等地質樣品組成比較復雜,常用的消解方法有敞口酸溶[15]、高溫堿熔[16]、微波消解[17]、高壓密閉消解等[18]。其中,敞口酸溶由于不加壓、溶解時間短等原因導致稀土元素測定結果偏低;高溫堿熔流程復雜,空白值高,總鹽度大,基體干擾比較嚴重;微波消解酸用量較大,高硅組分易出現沉淀,消解不完全,從而影響結果的準確度。高壓密閉消解樣品克服了上述處理方法的缺點,具有酸用量少、空白值低、消解完全等優點,非常適用于海洋沉積物樣品的分解[19-22]。本文采用HNO3-HF高壓密閉消解海洋沉積物樣品,ICP-MS測定15種稀土元素,考察了方法的可行性。
1實驗部分
1.1儀器及工作條件X-Series2電感耦合等離子體質譜儀(美國ThermofisherScientific公司)。優化后的工作參數列于表1。
1.2主要試劑及材料稀土元素混合標準儲備溶液:10mg/L(國家有色金屬及電子材料分析測試中心研制)。HNO3、HF:均經二次亞沸蒸餾所得。實驗所用水:均為二次去離子水。高壓密閉溶樣彈,PTFE內膽規格10mL。PET聚酯瓶(100mL)。
1.3標準溶液的配制使用稀土元素標準儲備溶液逐級稀釋的方法配制混合標準系列溶液,介質為2%的HNO3,標準系列溶液濃度見表2。
1.4樣品分析方法準確稱取0.0500g烘干樣品于PTFE內膽中,加入1.5mLHNO3、1.5mLHF,擰緊蓋放入不銹鋼套內,置于烘箱內190℃加熱48h。冷卻后取出PTFE內膽,置于電熱板上加熱蒸干兩次,加入3mL50%(體積分數,下同)的HNO3和0.5mL1μg/mL的Rh溶液。擰緊蓋放入不銹鋼套內,置于烘箱內150℃加熱4h。冷卻后取出PTFE內膽,轉移至100mLPET瓶內,用2%的HNO3定容至刻度,搖勻。隨同做空白及標準監控溶液。
2結果與討論
2.1質譜干擾與校正由于海洋沉積物樣品組成比較復雜,干擾的校正必不可少。稀土元素的質譜干擾主要來自氧化物、多原子離子和同質異位素。其中,多原子離子的干擾尤為嚴重。干擾主要是Ba所形成的多原子離子對輕稀土的干擾,以及輕稀土元素與O或H所形成氧化物、氫氧化物對重稀土元素的干擾。為了校正多原子離子的干擾,測定Ba溶液(濃度為500ng/mL),Ce、Nd、Sm、Eu溶液(濃度分別為50ng/mL),通過計算干擾離子校正系數,得到干擾離子校正方程,結果見表3。本方法選取豐度較高、干擾較少的同位素作為分析元素。海洋沉積物樣品中Rh含量極低,而樣品中含有微量Re、In等,所以本文選擇Rh作內標。
2.2樣品分解方法沉積物樣品分解方法主要有電熱板消解、微波消解和高壓密閉消解。本文用水系沉積物標準物質GBW07309比較了3種分解方法對測定結果的影響。電熱板消解法加入8mLHF、4mLHCl、3mLHNO3、1mLHClO4;微波消解法加入6mLHNO3、2mLHF、2mLH2O2;高壓密閉消解法加入1.5mLHF、1.5mLHNO3。稀土元素測定結果見表4,可見電熱板消解結果明顯低于微波消解法和高壓密閉消解法,這是由于電熱板消解法不加壓、溶解時間短等原因導致稀土元素測定結果偏低,因此不適用。微波消解法和高壓密閉消解法的相對誤差(RE)均低于5%,但微波消解法的酸用量較多,高硅組分易出現沉淀,消解不完全,從而影響結果的準確度和精密度。高壓密閉消解法具有酸用量少、消解完全、消解過程損失少、測定結果準確度和精密度均較高等優點,因此本文選擇高壓密閉消解法來分解海洋沉積物樣品。
2.3酸消解體系的選擇海洋沉積物樣品組成比較復雜,Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na等元素含量較高,用HF可分解大部分硅酸鹽;HNO3、王水、H2O2都具有氧化性,可分解大部分鹽類及有機質。本文通過分析標準物質GBW07309比較了三種酸消解體系對測定的影響,酸體系分別為。稀土元素的測定結果列于表5,可見這3種酸消解體系對大部分稀土元素無明顯差異,相對誤差(RE)均低于5%。實驗考慮到海洋地質調查需要大量的樣品,酸用量過多可能引入雜質從而影響稀土元素的測定,因此本文選擇HF-HNO3體系來分解海洋沉積物樣品。
2.4標準曲線采用配制的2%的HNO3溶液作為低點,多個標準系列溶液作為高點,建立標準曲線。標準曲線的線性方程及相關系數見表6(其中y表示信號強度,x表示溶液濃度)。可見稀土元素標準曲線的相關系數為0.9998~1.0000,說明標準曲線線性較好。
2.5方法檢出限按照實驗方法進行11份流程空白平行測定,以結果的3倍標準偏差所對應的濃度值作為方法檢出限,結果列于表7。該方法檢出限為3~15ng/g。
2.6方法精密度和準確度按照實驗方法,分別對水系沉積物標準物質GBW07309、GBW07311和海底沉積物標準物質GBW07313進行獨立消解6次并測定,考察方法精密度和準確度。取6次的平均值作為最終測定值。表8結果表明,本方法的測定值和標準值基本吻合,相對標準偏差(RSD)和相對誤差(RE)均低于5%,說明該方法精密度和準確度較高。
3海洋沉積物樣品分析
采用建立的方法對1個長江口的沉積物樣品進行獨立消解6次并測定稀土元素含量,取6次的平均值作為最終測定值,其精密度結果列于表9。另在樣品中加入適量的標準溶液,進行全流程加標回收實驗,測試結果列于表10。可以看出,稀土元素測定結果的相對標準偏差均小于5%,加標回收率為95.8%~104%,測定結果準確可靠。
稀土元素范文5
稀土元素的發現最早是由瑞典人Carl Axel Anrhenius 1787年發現的,大部分稀土元素是歐洲的一些礦物學家、化學家、冶金學家等發現提取的。歷時100年,所有稀土元素已經全部被分離出來。此后科學家一直致力于研究稀土元素的應用。更多的目光關注稀土磁性、發光性能以及電子性能等。這也是很多國家把稀土元素作為戰略資源而加以儲備的原因。稀土配位化學也是稀土研究領域中發展最快的―個分支。
本書是黃春輝在1997年出版的中文《稀土化學的配位化學》一書基礎上,聯同該領域其他專家共同編輯的,從稀土配位化學的基礎理論到應用方面進行了詳細的綜述。全書共13章。1.總論。介紹了稀土元素的基態原子的電子組態、鑭系收縮、鑭系價態、鑭系元素的光譜項等,這部分是本書的基本理論;2.介紹了B-二系配合物;3.就羧酸、氨基酸的稀土配合物的合成、結構性質以及溶液化學進行了系統的介紹;4―6,介紹了含氮的稀土配合物,重點就不同含氮的基團進行了理論介紹;稀土金屬含氧簇的合成、類型結構特點以及在發光、磁性、催化和藥物方面進行了綜述,該部分對于研究POM(Polyoxometalates,多金屬含氧族合物)的學者是特別值得學習研究的;稀土烷氧化物、氫氧化物的配位化學;7.卓有特色的介紹了富勒烯(Mlerene)包覆的稀土配-合物,從制備、純化、結構以及化學性質、應用、展望等幾個方面進行了綜述,是本書中很有特色的部分;8-10,介紹了鑭系金屬的有機金屬化學;鑭系金屬的磁勝分子化學;Gd配合物的核磁成像技術;最后部分就稀土元素的電化學發光、近紅外發光以及在化學傳感、生物探針方面的應用。
黃春輝,女,無機化學家。1933年出生于河北,祖籍江西。1955年畢業于北京大學化學系,并留校任教。現任北京大學化學學院教授及復旦大學先進材料實驗室教授。2001年當選為中國科學院院士。研究興趣集中于:熒光功能配合物:設計、合成、表征具有熒光性質的配合物,研究它們在有機電致發光、光學微腔、光化學傳感器中的應用;光電轉化膜材料及其在太陽能轉化中的應用。
該書作為稀土配位化學一部綜述,重點對其基礎理論以及應用進行了闡述,涵蓋了稀土配位不同領域的內容,是一部權威的圖書。對于相關從事稀土、鑭系化學、配位化學的研究學者是一部不可多得的資料。特別適用于研究生、工程師和工業應用方面的研究人員閱讀。
趙宇飛,博士牛
稀土元素范文6
1、中國的稀土內蒙、江西、廣東、四川、山東分布最多。
2、稀土元素特點:隨原子序數的增加,稀土元素的克拉克值呈下降趨勢;原子序數為偶數的稀土元素的克拉克值一般大于與其相鄰的奇數元素;鈰組元素(La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd)在地殼的含量大于釔組元素(Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc)。
(來源:文章屋網 )