Развитие фундаментальных основ, новых методических подходов и программного обеспечения для расширения возможностей и улучшения метрологических характеристик комплекса методов химического анализа природных, техногенных и космических образцов

Проведенные исследования направлены на развитие методов валового и локального определения элементов в образцах различного происхождения (силикатных, растительных, биологических, пробах окружающей среды и др.), решение методических задач, способов пробоподготовки с целью улучшения метрологических характеристик методов анализа, расширения круга определяемых элементов для получения результатов анализа качественно нового уровня. Продолжены работы по использованию углеродных нанотрубок (УНТ) для концентрирования редкоземельных элементов (РЗЭ) для их валового определения в ультраосновных породах, отличающихся очень низким их содержанием (доли ppb). Проведено сравнение методик химического окисления УНТ для повышения их сорбционной способности, выбрана оптимальная, выполнена характеризация продуктов. Разработана методика концентрирования РЗЭ и последующего МС-ИСП анализа концентрата. Показан концентрационно-зависимый характер выхода РЗЭ при сорбции на УНТ в присутствии матричных элементов. Для учета выхода предложено использовать определение Dy, Nd и Yb методом изотопного разбавление, а выход остальных РЗЭ корректировать по разработанной оригинальной методике. Проведено изучение элементного состава сборов трав (чаев) Северного Кавказа и степени экстракции макро и микроэлементов в настой чая. Использован комплекс методов МС и АЭС с ИСП. Проведены статистические корреляции. Выполнена сложная и практически важная методическая работа по определению фтора в горных породах с помощью рентгенофлуоресцентного анализа, используя образцы в виде прессованных таблеток. Разработаны методические решения для определения Fe, Mn, Cr в сорбенте на основе гидрогеля непосредственно из исходного материала. Выполнены работы по развитию метода МСВИ (SIMS) для определения профилей распределения водорода и галогенидов в силикатных и кристаллических структурах. Для создания образцов сравнения использована имплантация ионов фтора, хлора, водорода в образцы кремния, карбида кремния, арсенида галлия и алмаза. Изучены особенности проведения имплантации. Обобщены результаты по исследованию проблемы рассеянного углерода в Земных породах. Обсуждены различные механизмы его образования. Показано, что вопреки общепринятой парадигме окисленная компонента рассеянного углерода в молодой океанической коре образована не за счет осаждения растворенного неорганического углерода из морской воды. Впервые проведено прецизионное изучение и обобщение данных о распространенности и химическом составе минералов группы пирохлора из карбонатитов различных типов. Внесены существенные дополнения к методикам микрозондового анализа минералов со сложным многокомпонентным составом. Показано, что для корректного определения высоких содержаний компонентов, в том числе радиоактивных, необходимо использовать либо синтетические моносоединения, либо оксиды этих элементов с содержанием этих форм в образце сравнения не менее 70%.