海洋沉积物孔隙水硫化物浓度与 pH 值的拉曼定量分析可行性实验研究

• 作者: 刘昌岭 孟庆国 张鑫 田陟贤 阎军
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 化学
• 关键词: 孔隙水 硫化物 pH 值 拉曼光谱 定量分析
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 页码范围: 649-656
• 页数: 8页
• 分类号: O657.3
• 字数: 1295字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2015)03-0649-08

摘要

海洋沉积物孔隙水是研究海洋环境、地质与生物地球化学等问题的重要信息载体。高度还原的缺氧孔隙水普遍含有大量的溶解态硫化物（H2 S 和 HS-）。这些硫化物既是孔隙水调查的重要研究对象也关系到另一重要地化参数—pH 值。成分逸散、化学平衡破坏使传统非原位分析方法测定的海洋沉积物孔隙水硫化物浓度和 pH 值具有不确定性，难以反映原位地化信息。深海原位激光拉曼技术为解决这一问题提供了新的手段。孔隙水硫化物在拉曼光谱曲线上表现为位于2550～2620 cm－1的明显拉曼重叠峰，包括 H2 S 的 H-S 伸缩峰（2592 cm－1）和 HS－的 H-S 伸缩峰（2572 cm－1）。本研究在实验室条件下（25℃，0．1 MPa）对基于内标定法的 H2 S 与 HS－拉曼光谱定量分析进行了可行性研究，证实该技术可行且精度良好。H2 S 与 HS－作为一组共轭酸碱对，其浓度比与 pH 值呈函数关系。通过配制不同 pH 值的含硫化物溶液并进行拉曼光谱分析，发现这一关系在拉曼光谱上表现为特征拉曼重叠峰形态和 H2 S，HS－分峰强度的规律性变化，即硫化物拉曼光谱参数与溶液 pH 值之间存在一定的耦合关系。基于谱峰分解和相关分析，提出了一种全新的含硫化物孔隙水 pH 原位测定方法。可测定硫化物拉曼重叠峰可分辨情况下的孔隙水 pH，在本研究中为6．11～8．32，涵盖了已知的绝大多数孔隙水 pH 值范围。该研究为获取海洋沉积物孔隙水的高保真数据提供了新的技术参考。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘昌岭	青岛海洋地质研究所国土资源部天然气水合物重点实验室	79	1028	18.0	26.0
2	阎军	中国科学院海洋研究所中国科学院海洋地质与环境重点实验室	50	383	11.0	17.0
3	张鑫	中国科学院海洋研究所中国科学院海洋地质与环境重点实验室	91	589	11.0	20.0
4	孟庆国	青岛海洋地质研究所国土资源部天然气水合物重点实验室	17	167	9.0	12.0
5	田陟贤	中国科学院海洋研究所中国科学院海洋地质与环境重点实验室	3	10	2.0	3.0