В качестве контрольного был использован международный стандарт PEF-1 (Германия), паспортное значение ?Dsmow = ?9,8±4,37‰.
Водород из воды выделялся ампульным методом реакцией взаимодействия с порошкообразным цинком марки ПЦ-2 при температуре 4°С в течение 8 часов.
Доверительный интервал единичного измерения ?D равен +6‰. Доверительный интервал среднего из 3-х измерений равен +3,5‰.Результаты исследования представлены в таблице 4.
Таблица 4
Результаты определения изотопного состава водорода в двух пробах воды
|
|
Изотопный состав водорода относительно SMOW, в |
Абсолютное содержание дейтерия, ат.% |
|||
|
1-я партия проб |
|||||
|
№ проб |
1 |
2 |
3 |
Средн. знач. |
|
|
1 |
-79 |
-80 |
-83 |
-81 |
0,0143 |
|
2 |
-75 |
-82 |
-85 |
-81 |
0,0143 |
|
3 |
-104 |
-112 |
-109 |
-108 |
0,0139 |
|
стандарт PEF-1 |
-98 |
-99 |
-97 |
-98 |
0,0140 |
|
2-я партия проб |
|||||
|
1 |
-85 |
-81 |
-79 |
-82 |
0,0143 |
|
2 |
-84 |
-81 |
-84 |
-83 |
0,0143 |
|
3 |
-74 |
-73 |
-74 |
-74 |
0,0144 |
|
4 |
-108 |
-107 |
-104 |
-106 |
0,0139 |
|
Стандарт PEF-1 |
-96 |
-95 |
-102 |
-97 |
0,0140 |
Следует отметить, что с учетом доверительного интервала среднего из трех измерений, равного +3,5 ‰, пробы 1,2 как первой, так и второй партии значимо не отличаются между собой, а также значимо не отличаются проба 3 первой партии и проба 4 второй партии.
Относительное содержание D в глубоких слоях океана около 4‰, а О18 — около 0,3‰. Величина измерений зависит от температуры воды — для D около 35‰, для О18 — около 3‰.
В экваториальной части океана, где имеет место интенсивное испарение воды, происходит некоторое обогащение поверхностного слоя тяжелыми изотопами. Но в конечном итоге вся масса испарившейся воды снова возвращается в океан, так что среднее содержание D в океанической воде остается постоянным.
Для многих природных водоемов пределы колебания дейтерия около 150‰ (в молекулярном водороде атмосферы D/H = 0,079 ат.%, в хондритах и лунных породах D/H = 0,0195 ат.%). Для кислорода эти пределы составляют 10% (в осадках полярных районов О18/O16 = 0,1887 ат.%, для растворенного в воде океанов кислорода О18/O16 = 0,2083 ат.%) .
Как видно из приведенных в таблице 5 данных, пределы колебания концентрации дейтерия на порядок и более превосходят пределы колебания в содержании тяжелого кислорода. Объясняется это тем, что дейтерий и протий разделяются природными процессами более эффективно, чем любая другая пара стабильных изотопов в силу большей разницы в атомных весах (табл. 5).
Таблица 5
Пределы изменения концентраций стабильных изотопов некоторых элементов в природных объектах
style=’width:456.0pt;margin-left:2.0pt;border-collapse:collapse;border:none;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;mso-padding-alt:0cm 2.0pt 0cm 2.0pt;
mso-border-insideh:.5pt solid windowtext;mso-border-insidev:.5pt solid windowtext’>
|
Элемент |
Отношение изотопов |
Пределы изменения абс. величины |
Относительное изменение предельных величин, % |
|
Н |
D/H |
0,000079-0,000195 |
147 |
|
Li |
Li8/Li7 |
0,079-0,084 |
6 |
|
В |
B10/B11 |
0,226-0,234 |
3,5 |
|
С |
C13/C12 |
0,0107-0,0113 |
7 |
|
О |
|
0,001887-0,002083 |
10 |
|
Si |
|
0,0332-0,0342 |
3 |
|
S |
S34/S32 |
0,0432-0,0472 |
9 |
По этой причине дейтерий считается одним из наиболее интересных с геохимической точки зрения изотопов. С конца 50-х годов исследователи, занимающиеся изучением изотопного состава природных вод, предпочитают определять одновременно обе составляющие воды — растворителя изотопы водорода и кислорода.