Isotope Science Lab

BaSO4 deve ser precipitado de águas naturais (águas subterrâneas e/ou superficiais) o mais rapidamente possível, de preferência no campo pouco tempo depois da recolha/filtração. Ao capturar como BaSO4 (ppt), evita-se a incerteza sobre a perda de ião sulfato devido ao armazenamento e transporte. Permite também, como investigador principal, observar visualmente a quantidade de BaSO4 (ppt) capturada e julgar se é necessário recolher mais água.

Proceder da seguinte forma:

1. Filtro 1L de água através de um filtro de fibra de vidro (~0,7 um tamanho de poro). Nota: a quantidade de amostra de água necessária dependerá da concentração de sulfato dissolvido (algo muitas vezes ainda não conhecido). Duas opções: 1) testar um volume menor de água de amostra usando o procedimento abaixo. Se o precipitado for claramente visível, pode ajustar o seu volume em conformidade. 2) se as concentrações de sulfato dissolvido já forem conhecidas (estudo prévio ou dados históricos), ajuste o seu volume em conformidade. Nota: 1L de água é uma quantidade conservadora e é normalmente suficiente para dar BaSO4 ppt.

li>Acidificar a água a um pouco abaixo do pH 2, adicionando ~5mL de HCl de grau ambiental 3N (isto pode ser ajustado dependendo da alcalinidade das amostras). Esperar ~10 minutos para garantir que o DIC é expulso da solução (dar-lhe uma agitação ou agitação para ajudar).li>Adicionar 5mL de solução saturada de BaCl2.li>Permitir que o BaSO4 se deposite (BaSO4 puro é um precipitado branco e limpo).

2. Recobrir precipitado em membranas do tipo 0,45um MCE (Mixed Cellulose Ester). Utilizamos Millipore HAWP02500 ou HAWP04700 porque são sem cinzas.
3. li> enquanto o filtro ainda está no aparelho de filtragem, lavar o precipitado com pelo menos 500 ml de água destilada (idealmente quente) para remover qualquer resíduo BaCl2.
4. Colocar o filtro num frasco de cintilação ou num vidro de relógio e secar num dessecador.
5. Se tiver capturado “muito” de BaSO4 raspe-o cuidadosamente num frasco de vidro borosilicato transparente com uma tampa de boa qualidade. Fixe a tampa com uma pequena quantidade de parafilm.
6. Certifique-se de embalar tudo bem! (Sabe-se que os frascos de cintilação mal acolchoados se partiram durante o transporte)

Ao acidificar as amostras antes de adicionar o BaCl2 não deve formar-se nenhum BaCO3. Além disso, qualquer CaCO3 detrital terá sido dissolvido.

As amostras BaSO4 são capturadas em membranas do tipo MCE, de modo que se a quantidade de precipitado for muito pequena, o papel de filtro pode ser fundido (forno de mufla a 800 ºC ~1hora). Nestes casos, é melhor secar a amostra, dobrar cuidadosamente o papel de filtro com a amostra e enviá-la toda num frasco de cintilação com tampa para a ISL-UofC. Faremos a fusão. Deve ter-se o cuidado de não perder nenhuma amostra durante a fusão.

Quanto pouco BaSO4 precipitado pode ser medido?

Resposta curta: “Idealmente” apreciamos receber ~20mg de BaSO4 solto, limpo, seco, homogeneizado em pequenos frascos de vidro transparente com tampa de rosca.

Resposta longa: <5mg BaSO4 é possível de medir, mas difícil por um par de razões:

• Quando as concentrações são baixas (<1ppm), é necessário 1 -2 L de amostra (filtrada) para obter BaSO4 suficiente (mais trabalho/custo/tempo gasto a recolher e filtrar no campo)
• Nestes casos, como mencionado acima, recomendamos deixar o BaSO4 no papel de filtro (usar sempre membranas MCE). Além disso, se calcularmos a partir das concentrações, lembramos que ~5 a 10% do precipitado será retido nos poros do papel de filtro
• Once recebido na ISL, raspamos cuidadosamente o BaSO4 do papel de filtro utilizando uma espátula de aço inoxidável e pesamo-lo em copos de Sn/Ag para EA-IRMS. Nota: durante a raspagem, perde-se frequentemente algum precipitado devido a “voar para longe” causado pela carga estática. (Calgary é alto e seco e a carga estática é um grande problema no laboratório)
• Finalmente, raspar o papel de filtro também causa problemas porque as fibras de celulose se soltam e adicionam O indesejável à medição de EA-IRMS a granel

p>p>Ultimamente, precisamos de 0,5mg para cada uma das medições d34S e d18O. Por isso, embora teoricamente o mínimo a nu seja 1 mg (de BaSO4 acessível), na prática, não podemos realmente trabalhar com menos de 2 – 3 mg. Preferimos muito receber mais, em vez de menos. ~20mg é ideal, mas >50mg é exagero. Como mencionado acima, recomendamos que, como investigador prinicpal, faça a precipitação de BaSO4 o mais rapidamente possível (no campo ou pouco depois). Aconselhamos também que, após a filtragem, olhe muito atentamente para a superfície do filtro para ter a certeza de ver o ppt BaSO4. Isto não é fácil, mas se nem mesmo uma fina película de precipitação for visível, é provável que não se tenha o suficiente. Além disso, utilizar a membrana menor de 25mm em vez da membrana de 47mm ajuda a concentrar o precipitado numa área de superfície menor.