El BaSO4 debe precipitarse de las aguas naturales (aguas subterráneas y/o superficiales) lo antes posible, preferiblemente en el campo poco después de la recogida/filtración. Al capturar como BaSO4 (ppt), se evita la incertidumbre sobre la pérdida del ion sulfato debido al almacenamiento y al transporte. También le permite a usted, como investigador principal, observar visualmente la cantidad de BaSO4 (ppt) capturada y juzgar si es necesario recoger más agua.
Proceda de la siguiente manera:
- Filtre 1L de agua a través de un filtro de fibra de vidrio (~0,7 um de tamaño de poro). Nota: la cantidad de muestra de agua necesaria dependerá de la concentración de sulfato disuelto (algo que a menudo aún no se conoce). Hay dos opciones: 1) probar un volumen más pequeño de agua de muestra utilizando el procedimiento siguiente. Si el precipitado es claramente visible, puede ajustar el volumen en consecuencia. 2) si las concentraciones de sulfato disuelto ya se conocen (estudio previo o datos históricos), ajuste su volumen en consecuencia. Nota: 1L de agua es una cantidad conservadora y suele ser suficiente para dar suficiente BaSO4 ppt.
- Acidifique el agua hasta justo por debajo del pH 2 añadiendo ~5mL de HCl de grado ambiental 3N (esto puede ajustarse dependiendo de la alcalinidad de las muestras). Espere unos 10 minutos para asegurarse de que el DIC es expulsado de la solución (agítelo o remuévalo para ayudar).
- Agregue 5mL de solución saturada de BaCl2.
- Deje que el precipitado de BaSO4 se asiente (el BaSO4 puro es un precipitado blanco y limpio).
- Recuperar el precipitado en membranas de tipo MCE (Mixed Cellulose Ester) de 0,45um. Utilizamos Millipore HAWP02500 o HAWP04700 porque no tienen cenizas.
- Mientras el filtro está todavía en el aparato de filtrado, enjuague el precipitado con al menos 500 ml de agua destilada (idealmente caliente) para eliminar cualquier residuo de BaCl2.
- Coloque el filtro en un vial de centelleo o en un vidrio de reloj y séquelo en un desecador.
- Si ha capturado «mucho» BaSO4, ráspelo cuidadosamente en un vial de vidrio de borosilicato transparente con una tapa de buena calidad. Asegure el tapón con una pequeña cantidad de parafilm.
- ¡Asegúrese de embalar todo bien! (Se sabe que los viales de centelleo mal acolchados se rompen durante el transporte)
- Al acidificar las muestras antes de añadir el BaCl2 no debería formarse BaCO3. Además, cualquier CaCO3 detrítico se habrá disuelto.
Las muestras de BaSO4 se capturan en membranas de tipo MCE de manera que si la cantidad de precipitado es muy pequeña, el papel de filtro puede fundirse (horno de mufla @ 800 ºC ~1hora). En estos casos, lo mejor es secar la muestra, doblar el papel de filtro con la muestra cuidadosamente y enviarlo todo en un vial de centelleo tapado al ISL-UofC. Nosotros realizaremos la fusión. Hay que tener cuidado de no perder ninguna muestra durante la fusión.
¿Qué cantidad de precipitado de BaSO4 se puede medir?
Respuesta corta: «Idealmente» apreciamos recibir ~20mg de BaSO4 suelto, limpio, seco y homogeneizado en pequeños viales de vidrio transparente con tapa de rosca.
Respuesta larga: <5mg de BaSO4 es posible de medir, pero difícil por un par de razones:
- Cuando las concentraciones son bajas (<1ppm), se necesitan 1 -2 L de muestra (filtrada) para obtener suficiente BaSO4 (más trabajo/coste/tiempo de recogida y filtrado en el campo)
- En estos casos, como se ha mencionado anteriormente, se recomienda dejar el BaSO4 en el papel de filtro (utilizar siempre membranas MCE). Además, si se calcula a partir de las concentraciones, recuerde que entre un 5 y un 10% del precipitado quedará retenido en los poros del papel de filtro
- Una vez recibido en la ISL, raspamos cuidadosamente el BaSO4 del papel de filtro utilizando una espátula de acero inoxidable y lo pesamos en vasos de Sn/Ag para la EA-IRMS. Nota: durante el raspado, a menudo se pierde algo de precipitado debido al «desprendimiento» causado por la carga estática. (Calgary es alto y seco y la carga estática es un gran problema en el laboratorio)
- Por último, raspar el papel de filtro también causa problemas porque las fibras de celulosa se desprenden y añaden O no deseado a la medición de EA-IRMS a granel
En última instancia, necesitamos 0,5 mg para cada una de las mediciones de d34S y d18O. Así que, aunque teóricamente el mínimo es 1 mg (de BaSO4 accesible), en la práctica, no podemos trabajar realmente con menos de 2 – 3 mg. Preferimos recibir más que menos. ~20mg es ideal, pero >50mg es excesivo. Como se mencionó anteriormente, recomendamos que usted, como investigador principal, haga la precipitación de BaSO4 lo antes posible (en el campo o poco después). También aconsejamos que después de filtrar, mire muy de cerca la superficie del filtro para asegurarse de que ve el BaSO4 ppt. Esto no es fácil, pero si no se ve ni siquiera una fina película de precipitado, es probable que no tenga suficiente. Además, usar la membrana más pequeña de 25mm en lugar de la de 47mm ayuda a concentrar el precipitado en una superficie más pequeña.