俄罗斯科学院弗鲁姆金物理化学和电化学研究所 (IFHE RAS) 的工作人员与俄罗斯科学院矿床地质、岩石学、矿物学和地球化学研究所 (IGEM RAS) 和莫斯科门捷列夫艺术技术大学的同事一起开发了一种检测天然样品中低浓度铼的创新方法。这项技术将使创建快速方法以全面评估新矿床中的铼含量成为可能。
新的铼检测技术
研究表明，在用 MALDI 方法对来自伊图鲁普岛 (俄罗斯) 库德里亚维火山喷气孔区的含铼矿石样品进行激光电离后，质谱检测器检测到了含有多达 10 个金属原子的铼硫化物簇形成。铼形成簇化合物的倾向已被证实，这有利于使用仪器方法评估其含量。
铼是一种独特的金属，具有高耐火性、硬度和延展性。它在航空航天工业中不可或缺，也用于高温和高负荷下的合金。此外，铼还用于催化，例如用于生产高辛烷值汽油。然而，这种稀有化学元素的需求越来越大。
铼缺乏的问题
铼缺乏是由于它不能形成自己的矿床。这种金属作为杂质存在于钼、钨钼和铜钼矿石以及火山的喷气气体中。即使在最丰富的矿石中，铼含量也不超过每吨 1 克。
地质学家经常使用激光烧蚀来确定样品的元素组成。该方法可以将物质从样品表面蒸发，并将其转移到等离子体状态，以便使用发射光谱法或质谱法进行分析。虽然该方法非常准确，但它不能让我们得出关于化学元素的总体含量或其存在形式的结论。
MALDI 方法的优点
MALDI 方法提供软电离，这使得确定化合物的分子形状成为可能。质谱检测器计算具有一定荷质比的离子数量并生成质谱。质谱中的峰对应于分子离子，包括簇。化合物的鉴定是使用俄罗斯科学院化学分析研究所开发的程序进行的，用于选择可能的总分子式。
“我们已经创建了软件来确定离子与质谱峰的对应关系。这使我们能够识别分子的组成，”该程序的作者 Vyacheslav Lebedev 说。
应用前景
科学家正在开发替代方法来测量岩石中的铼含量，以监测和校准MALDI质谱方法。现有的方法需要对溶解性较差的化合物进行初步溶解，这使得它们既耗时又昂贵。
“我们的目标是创建一个无机化合物质谱库，并改进该过程，以便完全消除溶解，”Vyacheslav Lebedev总结道。
这项工作是在俄罗斯教育和科学部的财政支持下开展的。