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O Mistério da Terra - O Mistério das Impressões Digitais
Datas:2025-12-19Leia:0
Tecnologia de isótopos
A tecnologia isótopica é um “instrumento de detetivismo” na pesquisa geoquímica, que revela os mistérios da evolução da Terra e até do Sistema Solar rastreando pequenas diferenças na composição isótopica dos elementos.
A Symer Fly possui uma gama completa de instrumentos de espectroscopia de massa de isótopos para determinar os isótopos de quase todos os elementos da tabela periódica dos elementos.
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Como mostrado na tabela periódica dos elementos acima, os isótopos desses elementos marcados com pontos vermelhos podem ser determinados com espectroscopia de massa MC-ICPMS (Neoma) e espectroscopia de massa TIMS (série Triton); Os isótopos desses elementos não metálicos marcados com pontos amarelos podem ser medidos por espectroscopia de massa G-IRMS (Delta Q, 253 Plus); Os pontos verdes representam elementos de gás inerte, cujos isótopos podem ser determinados com o espectrómetro de massa de gás inerte (Helix MC).
Vamos ver como os isótopos descifraram a Terra.
Descobrir o Mistério da Idade da Terra: O Relógio Ultimo
Quanto tempo tem a Terra?
As primeiras estimativas (por exemplo, baseadas na salinidade da água do mar e na taxa de resfriamento da Terra) eram muito imprecisas.
e utilizaçãoDatação de isótopos urânio-chumboOs minerais de zircão, em particular, podem saber a idade da Terra.
O zircão é formado no magma e é extremamente resistente e resistente às alterações geológicas posteriores. Ele bloqueia o urânio na grade ao cristalizar, excluindo o chumbo. Assim, todo o chumbo que medimos no zircão é produzido pela decadência radioativa do urânio.
O urânio tem dois isótopos (U-238 e U-235) que decaem em dois isótopos de chumbo (Pb-206 e Pb-207, respectivamente). É como ter dois relógios separados que podem ser verificados um ao outro e os resultados são mais confiáveis.
Cientistas encontraram o cristal de zircão mais antigo da Terra no Monte Jack, na Austrália, e dataram com urânio-chumbo, medindo sua idade de até 4,4 bilhões de anos. Isso nos diz que a crosta continental começou a se formar pouco depois da formação da Terra (cerca de 160 milhões de anos depois). A idade dos meteoritos na Terra medida atualmente é de cerca de 4,53 a 4,57 bilhões de anos, muito próxima da idade estimada da própria Terra (cerca de 4,55 bilhões de anos).
Introdução do instrumento:
O espectrómetro de massa de plasma acoplado por indução multi-receptor (MC-ICPMS) pode testar até mais de 40 elementos da tabela periódica dos elementos (Sr, Nd, Pb, Hf, U, Li, B, Mg, Ti, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, etc.), e os sistemas de datação isótopica possíveis incluem U-Pb, Rb-Sr, Re-Os, Sm-Nd, etc.
A Symer Fly lançou a segunda geração do Neoma MC-ICPMS em novembro de 2020. Além de seguir as vantagens acima mencionadas no design do MC-ICPMS da série Neptune, o desempenho do instrumento foi melhorado ainda mais com base no Neptune, graças à inovação da fonte de iões ICP, à plataforma de detector expandida, ao novo pool de reação de colisão com função de triagem de massa, ao novo design de circuito da máquina inteira, à plataforma avançada de operação do software Qtegra e a uma série de melhorias de hardware e software.
Neoma MC-ICPMS
Traçando a Origem da Vida: As “Impressões Digitais” do Grande Evento Oxidativo
A primeira atmosfera da Terra estava carente de oxigênio, então quando o oxigênio começou a aparecer em massa?
Existe uma evidência geológica fundamental para provar o momento em que o oxigênio apareceu:Isótopos de enxofre- É.
Normalmente, a fração de isótopos é associada à sua má massa (fração de massa). Mas sob o efeito dos raios ultravioletas, ocorre um efeito de "fração não de massa", que só pode ocorrer na atmosfera anóxica.
Os cientistas descobriram que este sinal anormal de isótopo de enxofre desapareceu de repente em rochas antigas de cerca de 2,4 bilhões de anos atrás, tornando-se uma evidência decisiva do "grande evento de oxidação": quando as bactérias das algas azuis produziram grandes quantidades de oxigênio através da fotossíntese, alterando a química atmosférica e impedindo a ocorrência de fração não-massiva.
É quase impossível medir diretamente o teor de oxigênio antigo, e refutar a composição da atmosfera por meio do desaparecimento de um sinal de isótopo "anormal" preservado associado a ele é uma evidência para resolver o quebra-cabeça.
Introdução do instrumento:
A Symer Fly possui dois espectrômetros de massa de isótopos estáveis de gás clássicos. Um é o clássico 253 Plus e o outro é o mais recente modelo Delta Q. Os dois espectrômetros de massa de gás analisam principalmente isótopos estáveis dos cinco elementos C, N, H, O e S.
O 253 Plus IRMS é equipado com uma tensão de 10KV e um grande raio de desvio de campo magnético para estudos geológicos, marinhos e paleoclimaticos; O Delta Q IRMS é equipado com uma tensão acelerada de 3KV e um pequeno raio de desvio de campo magnético para pesquisas em áreas como alimentos, meio ambiente e ecologia.
Além disso, os dois instrumentos podem ser combinados com periféricos diferentes, como EA (Analisador Elemental), GC (Cromatográfica de Gás), LC (Cromatográfica de Gás Liquido) e GB (Dispositivo de Equilibração de Gás Online), para diferentes tipos de amostras, incluindo testes de isótopos monoméricos para sólidos, gases e materiais orgânicos voláteis.
253 Mais IRMS
Delta Q IRMS
Reconstrução do clima antigo: termômetros escondidos nas pedras
Alguma vez você se perguntou como sabemos a temperatura do oceano na antiga era?
Há uma abordagem muito importante na geoquímica:Termômetro antigo isotópico de oxigênio- É.
As conchas de carbonato de cálcio das antigas criaturas marinhas, como os porosos, registravam informações sobre os isótopos de oxigênio das águas submarinas quando se formavam. O 16O é mais leve do que o 18O e é mais fácil entrar no vapor de água quando evapora. Quando o clima fica frio, a camada de gelo se expande e grandes quantidades de 16O são trancadas na camada de gelo, resultando em uma concentração relativa de 18O na água do mar. Ao mesmo tempo, os organismos que formam conchas em água mais fria absorvem mais 18O em seus ossos de carbonato de cálcio. Medindo a proporção de 18O/16O de fósseis de porosos no núcleo de rochas perfuradas no mar profundo, os cientistas podem reconstruir a rotação climática glacial-interglacial precisa dos últimos milhões de anos, como se estivessem lendo um diário de temperatura da Terra.
Introdução do instrumento:
O espectrômetro de massa de isótopos estáveis 253 Plus da SymerFly, combinado com o dispositivo de análise de carbonatos Kiel IV de alta precisão, é uma ferramenta poderosa para fazer amostras de fósseis valiosas como os porosos. Apenas cerca de 20 µg de amostras de carbonato são necessárias e a precisão analítica de δ13C e δ18O pode atingir 0,04 ‰ e 0,08 ‰. Kiel IV com câmara de reação a temperatura controlada com vácuo para controle preciso da temperatura de reação; A nova caixa de microvolume elimina o fluxo viscoso de CO2 gerado por amostras de carbonatos em traços; Dois sistemas de reação independentes com válvulas de quantificação de ácido são usados para a análise de amostras de alto fluxo, garantindo uma análise precisa de amostras de carbonato de alta precisão.
253 Plus IRMS + Instalação de carbonato Kiel IV
Conexão
Os exemplos acima da ciência da Terra demonstram o poder da tecnologia isótopica como um “relógio natural” e um “rastreador natural”, permitindo-nos decodificar as mensagens secretas deixadas por rochas, fósseis e até mesmo planetas inteiros para contar histórias maravilhosas sobre o passado da Terra.
Como líder mundial em instrumentação científica, a SymerFly está empenhada em fornecer ferramentas para a pesquisa científica a todos os cientistas e pesquisadores do mundo e espera resolver mais mistérios da Terra para a humanidade no futuro.
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