CN112763287A - 过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用及应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用及应用方法，该应用，利用过碳酸钠进行介形虫化石的散样处理，散样处理包括如下步骤：S1、取材：取一洁净容器，量取适量过碳酸钠颗粒倒入容器底部；S2、淹没：将含有介形虫化石的岩石碎块覆盖在过碳酸钠颗粒上，再加入适量的清水，直至水面淹没岩石碎块；S3、散样：过碳酸钠颗粒遇水分解释放出气泡，气泡渗透至岩石碎块细小的孔隙中，将岩石碎块慢慢撑开、并使其呈松散状，从而形成松散状沉积物；还包括加热步骤。本发明选用的试剂危险性小、方便保存，而且可以大大节省实验成本，保障实验顺利进行。

Description

过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用及应用方法

技术领域

本专利申请古生物提取技术领域，更具体地说，是涉及一种过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用及应用方法。

背景技术

现有的介形虫提取技术为：

介形虫化石是地质研究中一种常见的具有重要地质意义的微体古生物化石，它对地层年代的确定、古环境的研究、石油的开采等均有着重要的指示意义。但是微体古生物化石肉眼一般看不见（一般直径小于1mm），不能像大化石那样去采集、研究。它们通常赋存在沉积物中，研究时通常将埋藏它的沉积物一起采集，再经过实验室内一系列方法提取才能获得研究所需的化石标本。因此，介形虫化石的提取是介形虫化石研究的一个重要环节，该环节所涉及到的实验效果直接影响到后期介形虫化石的鉴定结果。

介形虫一般赋存在泥质岩系或泥灰岩中，以泥岩中最为普遍。现有实验方法所需要的试剂为：10%左右浓度的双氧水（H₂O₂）或粗汽油（石脑油）。所需工具为：胶皮手套、护目镜等防护用品、直径为20cm的不锈钢网筛2面、分别为200目和40目、1000ml塑料烧杯个数略多于标本件数、50ml玻璃烧杯个数略多于标本件数。

其实验步骤主要分为散样、过筛、选样三部分。

散样：是指将化石从围岩中松散开。一般采用化学或物理方法。首先将每个岩石样品用锤子敲碎呈细小的块体，规格大约在1cm×1cm×1cm左右或更细，取200g小碎块，分别将其放入1000ml规格的烧杯中，并将各烧杯按照样品编号进行标记，区分各样品。其次用10%-15%浓度的双氧水（H₂O₂）浸泡小石块，使双氧水释放的气泡渗透至岩石细小的孔隙中，将岩石慢慢撑开，使其呈松散状，该过程一般耗时约24小时。或者将小石块浸泡在粗汽油30-60分钟，滤出多余的粗汽油后，加入热水煮沸1~2小时，使粗汽油完全蒸发，此时石块呈完全松散状。

过筛：是指将松散状沉积物利用钢筛进行淘洗，目的是将样品中的淤泥和大颗粒石块排除，保留与介形虫化石大小相似的小颗粒物。步骤是：首先取不锈钢网筛叠置放置，40目的钢筛在上，200目的钢筛在下，将松散的沉积物倒入40目的钢筛内。其次，将叠置好的网筛浸入注水的水槽中，上下抖动钢筛进行淘洗，经过一段时间冲刷，水槽内水体变浑浊，将其排除，再放入同体积的清水，继续抖动网筛冲刷淤泥质直至水槽内水体基本澄清，说明淤泥质基本被淘洗完。每个样品在该步一般需要用时约30分钟。

选样：经过淘洗、冲刷，小颗粒物以及泥质被水冲走，大颗粒物留在40目的钢筛内，与介形虫化石大小相似的颗粒物则被保存在200目的钢筛内，该颗粒物是本实验所要提取的颗粒。将该类颗粒收集到50ml规格的烧杯内，随后放入烘干机中，将颗粒烘干，获得粉末状颗粒物。将颗粒物在双目实体显微镜下进行观察，选取介形虫化石，将其挑出放在微体标本盒内。

在现有的介形虫化石提取方法的实验过程中，双氧水或粗汽油（石脑油）是一种必不可少的试剂，但是这两种试剂存在很多弊端。

1、10%~15%的双氧水一般是由高浓度（30%）双氧水稀释而成，且需求量较大。然而自2018年开始国家多个省份环保部门开始限制高浓度双氧水在市面流通，需要特殊部门凭借许可证购买，然而一般地质部门均无此资质，甚至部分大学也无此资质，导致无法购买实验原材料。

2、双氧水在一般情况下会缓慢分解成水和氧气。但高浓度双氧水在运输途中或者在实验室储存过程中遇热、颠簸或者遇光均可加速其反应产生大量气体，容易引起爆炸（曾经发生过实验室爆炸伤人事故），一般保存过程中需避免光照和进行隔热处理，对运输和储藏要求非常高。

3、双氧水呈液态，在实验搅拌途中容易溅起腐蚀皮肤，侵害人身健康。

4、粗汽油（石脑油）易燃，其蒸气与空气混合能形成爆炸性混合物；闪点很低，若起火用水灭火无效，属中闪点易燃液体，使用过程具有极大安全隐患。

5、双氧水或粗汽油（石脑油）这两种试剂价格较贵，一般而言处理一件样品需耗费约人民币10元的双氧水，然而在地质研究中往往一次实验需要处理几十甚至几百件样品，也就是一次实验就要花掉大几百上千元，实验成本过高、经费上花销较大。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用及应用方法，不仅选用的试剂危险性小、方便保存，而且可以大大节省实验成本，保障实验顺利进行。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用，利用过碳酸钠进行介形虫化石的散样处理，过碳酸钠分子式为2Na₂CO₃·3H₂O₂。

该应用的应用方法，其中的散样处理包括如下步骤：

S1、取材：取一洁净容器，量取适量过碳酸钠颗粒倒入容器底部；

S2、淹没：将含有介形虫化石的岩石碎块覆盖在过碳酸钠颗粒上，再加入适量的清水，直至水面淹没岩石碎块；

S3、散样：过碳酸钠颗粒遇水分解释放出气泡，气泡渗透至岩石碎块细小的孔隙中，将岩石碎块慢慢撑开、并使其呈松散状，从而形成松散状沉积物。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S1中，容器为烧杯或塑料桶。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S2中，过碳酸钠颗粒与清水的重量比为1:8~1:15。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S2中，过碳酸钠颗粒与清水的重量比为1:9~1:12。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S2和S3之间还有步骤S4；

S4、加热：将步骤S2中的容器及内容物进行加热，加热温度为40℃~70℃、加热时间为10~24h。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S4中，将容器采用水浴加热。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S4中，将容器采用恒温加热。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S4中，将容器埋入电热恒温电砂浴锅中加热，加热温度为恒温50℃。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：选用的试剂危险性小、方便保存，并且可以大大节省实验成本，保证了介形虫化石的正常提取，有效保障了科研实验的顺利进行。

1.过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）为普通试剂，不受国家管制，在网上可轻易购买。

2.该试剂在运输过程中不会因为颠簸碰撞发生剧烈反应，危险性小。

3.该试剂在常规情况下较为稳定，保存时只需进行防潮处理，且其遇水后分解释放氧气的速度比双氧水略微缓慢，从而降低了爆炸的危险。此外，相对于双氧水而言，该试剂需求量小，往往一次实验需要1-2kg足够，而同等样品则需要浓双氧水12.5-25kg。因此，该试剂也方便保存。

4.使用粗汽油作为试剂提取化石，在加温过程中使得汽油挥发，容易发生火灾。而过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）试剂在反应过程中缓慢产生氧气，周围空气中氧气浓度增加不大，火灾发生率降低。

5.该试剂常用在洗涤领域中，对环境的危害较小。

6.过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）售价便宜，平均价格约60元/kg，平均算下来，一次实验仅仅花费几十上百元，而传统花费几百上千元，因此采用本工艺可大大节省实验成本。

附图说明

图1为本发明的分解岩石碎块的效果示意图；

其中：1、液面，2、气泡，3、岩石碎块，4、过碳酸钠颗粒，5、烧杯。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明公开了一种过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用及应用方法，在观看本发明内容之前，先回顾一下现有方法的散样步骤，现有方法的散样步骤中，双氧水提取介形虫化石的原理是利用双氧水缓慢分解产生氧气气泡，气泡渗透至泥岩的微细孔隙中，使得泥岩变松软呈泥状，然后用钢筛过滤其泥状物中的微体化石颗粒；粗汽油（石脑油）提取介形虫化石的原理是：当粗汽油浸透岩石样品后，加热可使其挥发，挥发的气体渗透至泥岩的微细孔隙中，使得泥岩变松软呈泥状，然后用钢筛过滤其泥状物中的微体化石颗粒。

鉴于以上两种传统实验试剂的局限性，本发明在散样步骤中采用新试剂过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）替代以上两种试剂，该试剂呈白色结晶或结晶性粉末状，遇水分解能缓慢产生氧气。在新实验中，对散样处理环节作调整，其他步骤不便，实验步骤如下：

S1、取材：取一洁净容器，量取适量过碳酸钠颗粒4倒入容器底部，容器采用烧杯5或塑料桶即可。

S2、淹没：然后将含有介形虫化石的岩石碎块3覆盖在过碳酸钠颗粒上，再加入适量的清水，直至水面或液面1淹没岩石碎块3。

在此步骤中，过碳酸钠颗粒4与清水的比例按照重量比1:8~1:15配备，尤以1:9~1:12为最佳，最优选1:10。比如，一般情况下过碳酸钠颗粒4重量为20g，清水重量为180g~240g左右，优选为200g左右。清水选用去离子水、蒸馏水、矿泉水、自来水均可。

S3、散样：过碳酸钠颗粒4遇水分解释放出气泡2，气泡2渗透至岩石碎块3细小的孔隙中，将岩石碎块3慢慢撑开、并使其呈松散状，从而形成松散状沉积物。

由于过碳酸钠颗粒4无法像双氧水一样与岩石碎块3均匀混合，故只能将其放在烧杯5底部，待其分解时气体能穿过上覆的岩石碎块，使其最大程度的渗透至岩石碎块3微细的孔隙中，以达到分解岩石碎块3的效果（见图1）。

在实验过程中，由于过碳酸钠颗粒4（2Na₂CO₃·3H₂O₂）分解较慢，加热可加剧氧气的产生。为保持分解速度，在步骤S2和步骤S3之间增加步骤S4这一加热过程。

S4、加热：将步骤S2中的烧杯5及内容物进行加热，加热温度为40℃~70℃、加热时间为10~24h。

关于加热的条件，优选水浴加热和恒温加热，比较安全且温度可靠、可控，因此选用电热恒温电砂浴锅装置进行持续增温。在具体操作时，往往会将装满试剂的烧杯5埋入电热恒温电砂浴锅中，调节恒温值50℃，加热时间20h，加速其反应。整体加热时间与采用双氧水（H₂O₂）的时间差不多。

至于具体的加热温度、加热时间，以及岩石碎块3的尺寸大小、烧杯或塑料桶的大小，可以根据具体实验情况具体分析，选用合适的工艺参数。比如岩石碎块3较大，则加热温度、加热时间就长一些，可以选择调节恒温值60℃，加热时间24h，反之则短一些，比如可以选择调节恒温值40℃，加热时间14h。

加热、散样处理完后，继续进行下述步骤。

S5、过筛：将松散状沉积物利用钢筛进行淘洗，以去除淤泥和大颗粒石块，保留与介形虫化石大小相似的小颗粒物。

S6、选样：淘洗、冲刷小颗粒物以及泥质，收集与介形虫化石大小相似的颗粒物。

S7、留存：将颗粒物烘干，获得粉末状颗粒物，然后在显微镜下挑选、保留。

在传统介形虫化石提取实验过程中，作为主要试剂的双氧水和粗汽油具有易燃、易爆、污染环境、腐蚀皮肤、价格较高、全国禁止售卖等缺点，限制了实验的进行。本次实验采取新型的过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）试剂来替代双氧水（H₂O₂）或粗汽油具有以下优点：

1.过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）为普通试剂，不受国家管制，在网上可轻易购买。

2.该试剂在运输过程中不会因为颠簸碰撞发生剧烈反应，危险性小。

3.该试剂在常规情况下较为稳定，保存时只需进行防潮处理，且其遇水后分解释放氧气的速度比双氧水略微缓慢，从而降低了爆炸的危险。此外，相对于双氧水而言，该试剂需求量小，往往一次实验需要1-2kg足够，而同等样品则需要浓双氧水12.5-25kg。因此，该试剂也方便保存。

4.使用粗汽油作为试剂提取化石，在加温过程中使得汽油挥发，容易发生火灾。而过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）试剂在反应过程中缓慢产生氧气，周围空气中氧气浓度增加不大，火灾发生率降低。

5.该试剂常用在洗涤领域中，对环境的危害较小。

6.过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）售价便宜，平均价格约60元/kg，平均算下来，一次实验仅仅花费几十上百元，而传统花费几百上千元，因此采用本工艺可大大节省实验成本。

Claims (9)

1.一种过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用，其特征在于：利用过碳酸钠进行介形虫化石的散样处理，过碳酸钠分子式为2Na₂CO₃·3H₂O₂。

2.根据权利要求1所述的过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用方法，其特征在于散样处理包括如下步骤：

S1、取材：取一洁净容器，量取适量过碳酸钠颗粒倒入容器底部；

S2、淹没：将含有介形虫化石的岩石碎块覆盖在过碳酸钠颗粒上，再加入适量的清水，直至水面淹没岩石碎块；

S3、散样：过碳酸钠颗粒遇水分解释放出气泡，气泡渗透至岩石碎块细小的孔隙中，将岩石碎块慢慢撑开、并使其呈松散状，从而形成松散状沉积物。

3.根据权利要求2所述的过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用方法，其特征在于：步骤S1中，容器为烧杯或塑料桶。

4.根据权利要求2所述的过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用方法，其特征在于：步骤S2中，过碳酸钠颗粒与清水的重量比为1:8~1:15。

5.根据权利要求3所述的过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用方法，其特征在于：步骤S2中，过碳酸钠颗粒与清水的重量比为1:9~1:12。

6.根据权利要求2所述的过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用方法，其特征在于：步骤S2和S3之间还有步骤S4；

S4、加热：将步骤S2中的容器及内容物进行加热，加热温度为40℃~70℃、加热时间为10~24h。

7.根据权利要求6所述的过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用方法，其特征在于：步骤S4中，将容器采用水浴加热。

8.根据权利要求6所述的过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用方法，其特征在于：步骤S4中，将容器采用恒温加热。

9.根据权利要求6所述的过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用方法，其特征在于：步骤S4中，将容器埋入电热恒温电砂浴锅中加热，加热温度为恒温50℃。

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