特殊地质样品中钼同位素分析的化学前处理方法研究

闻静， 张羽旭， 温汉捷， 朱传威， 樊海峰

(1.中国科学院地球化学研究所， 矿床地球化学国家重点实验室， 贵州 贵阳 550081； 2.中国科学院大学， 北京 100049)

镁、铁、铜、锌、钼、锂等非传统稳定同位素的研究是地球化学学科中新兴领域，经过二十余年的发展，已经涌现出丰富成果，其在古环境、地幔交代与岩浆作用、成矿作用、环境变化、天体化学等方面都取得了很好的进展[1]。其中，钼作为一种氧化还原敏感型元素，其同位素分馏明显受氧化还原条件的控制，钼同位素对指示现代水圈中的Mo地球化学循环[2-7]、古环境[8-17]、古气候[18-26]和行星演化过程[27-30]有着特别的意义。另外，钼同位素对示踪成矿过程以及成矿物质来源也有较大的潜力[31-37]。

非传统稳定同位素的研究中，在理解目标元素地球化学性质的基础上，需开展建立分析方法和国际标准、明确各储库端元中的分布、研究分馏机理以及将该同位素体系应用于不同领域等一系列工作[38]。其中，分析方法包括化学预处理和仪器分析两部分。化学预处理通常采用离子交换树脂法，离子交换树脂法是根据不同组分的离子对固定离子基团的亲和力差别来达到分离的目的，淋洗液的介质、浓度、体积以及树脂柱的高度和树脂流动相的流速对分离的效果都有影响[39]。分离的目的是富集目标元素和去除干扰元素，使干扰元素含量达到可以忽略的范围，降低基质效应，提高质谱分析的准确度。仪器分析现在常用的是多接收电感耦合等离子体质谱法(MC-ICP-MS)，MC-ICP-MS相对于传统的热电离质谱(TIMS)，在保证精确度的前提下，有电离范围大、分馏行为稳定等优点，大大扩大了可测试元素的范围[40]。

在Mo同位素的分析测试中，目前文献报道的化学前处理方法主要有阴阳离子交换树脂双柱法[14,18,41-46]和阴离子交换树脂单柱法[47-50]。在实际操作中，即使对相同的目标元素，不同类型的地质样品由于基质不同通常需要不同的前处理方法。随着Mo同位素研究领域的不断拓展和深入，需对更多不同类型的地质样品进行化学预处理。Ca和Fe是主要的造岩和成矿元素，在地质样品中含量通常较高。对Fe和Ca含量都高的特殊地质样品(如含大量黄铁矿的钙质泥岩、钙质页岩等)，如果用阴阳离子交换树脂双柱法进行分离纯化，需多次使用阳离子交换树脂分离Fe，操作步骤较繁琐且Mo回收率也会有所降低；如果用阴离子交换树脂单柱法进行分离纯化，由于其使用1mol/L氢氟酸-0.5mol/L盐酸介质，会产生大量CaF2沉淀从而影响分离纯化的效果。本实验针对高Fe含量和高Ca含量的特殊地质样品，对前人的方法[43,48]进行改进，使用同一阴离子树脂柱(AG1-X8，100～200目)对样品先后进行两次不同酸介质的淋洗，第一次使用6mol/L盐酸去除Ca、Zr等大量基质元素，第二次使用1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸和6mol/L盐酸去除Fe和其他少量残留的元素，建立了适合这类特殊地质样品的化学前处理方法——阴离子交换树脂单柱-二次淋洗法。经过实际样品验证，应用该方法处理后的溶液，其Mo的回收率和干扰元素的去除率均符合MC-ICP-MS(用双稀释剂法校正质量分馏)测定要求。

1 实验部分

1.1 仪器与工作参数

Vista MPX型电感耦合等离子体发射光谱仪(美国Varian公司)。仪器工作条件：射频(RF)功率1.20kW，等离子气流速15.0L/min，辅助气流速1.50L/min，雾化器压力240kPa，一次读数时间5s，仪器稳定延时15s，进样延时30s，泵速15r/min，清洗时间10s，读数次数为5次。分析线波长：Fe(238.204nm)，Mn(257.610nm)。

ELAN DRC-e型电感耦合等离子体质谱仪(美国PerkinElmer公司)。仪器工作条件：十字交叉雾化器，Scott双通道雾室，2mm石英进样管，射频(RF)功率1500W。检出限：9Be<6.0ng/mL，59Co<1.0ng/L，115In<1.0ng/L，238U<1.0ng/L(标准模式)，80Se<8.0ng/L(DRC模式)。

Neptune plus 多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)。仪器工作条件：进样量50μL/min，样品和标准均用0.15mol/L的硝酸作为介质，测定中均用3个blocks (每个blocks包含15个cycles)；杯的配置为L3(95Mo)、L2(96Mo)、L1(97Mo)、C(98Mo)、H1(99Ru)、H2(100Mo)；用双稀释剂法(97Mo-100Mo)校正质量分馏，用NIST3134 Mo标准(lot#891307)为Mo 同位素标准。

1.2 标准溶液和主要试剂

Mo标准溶液为JMC(Stock#35758，Lot#013989C，浓度：1000±3μg/mL)。Mo标准工作液：取Mo标准溶液2mL配成100mL 5%的硝酸溶液(浓度：20μg/mL)。Ru标准溶液为JMC(Stock#35767，Lot#013564SS，浓度：1000±3μg/mL)。Ru标准工作液：取Ru标准溶液2mL配成100mL 20%的盐酸溶液(浓度：20μg/mL)。

阴离子交换树脂：Dowex AG1-X8(100～200目)。离子交换柱规格：内径0.6cm，长20cm，材料为聚四氟乙烯。盐酸、硝酸和氢氟酸均为亚沸二次蒸馏，实验用水为超纯水。

1.3 样品及相关处理

Mo工作液的配制过程中，黄铁矿保证样品中较高的Fe含量，沉积物保证较高的Ca含量。在条件实验中，分离纯化的最后一步需分多次接收样品，测试每份淋洗液的Mo浓度，得到不同酸介质和淋洗液体积的Mo元素回收率。所以，在样品中加入Mo标准工作液是为了确保每份淋洗液的Mo浓度都不低于仪器检出限。基于先前的方法及实验结果，本次实验预期是想提高Ru的去除率，且一般地质样品中Ru含量较低，所以加入Ru标准工作液提高样品中Ru含量。

Mo工作液的配制过程为：称取0.3g黄铁矿、1.0g水系沉积物国家标准物质GBW07303和1.0g水系沉积物国家标准物质GBW07305，放入50mL聚四氟乙烯烧杯中，加入20mL 50%王水，再加入2mL Mo标准工作液和2mL Ru标准工作液。置于电热板(120℃)上加热，样品溶解后离心取上清液，蒸干酸液，配成15mL 6mol/L盐酸溶液。

样品的化学前处理工作在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室的超净实验室完成，室内洁净度为1000级，超净工作台内为100级。

1.4 化学分离与纯化

取2份Mo标准工作液，每份5mL，先后按表1中的两种方法进行分离纯化，其中方法2是在方法1的基础上的进一步优化。两种方法都是使用5mL AG1-X8树脂进行树脂柱填充。

方法1(使用盐酸、硝酸收集Mo)：在样品引入前分别用3mol/L硝酸、超纯水、1mol/L盐酸洗涤，然后用6mol/L盐酸平衡树脂，样品引入后再用6mol/L盐酸洗涤，用30mL 1mol/L盐酸和30mL 3mol/L硝酸接收样品；将收集的样品蒸干配成5mL 1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸的溶液；用超纯水、0.1mol/L盐酸洗涤树脂柱，用1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸平衡树脂，样品引入后用1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸和6mol/L盐酸洗涤，最后用30mL 1mol/L盐酸和30mL 3mol/L硝酸接收样品。

方法2(使用盐酸收集Mo)：使用40mL 1mol/L盐酸接收样品，收集Mo的过程简化，也简化了样品引入前的洗涤过程。

表1Mo的分离纯化操作流程

Table 1 Elution sequence of the two-step single-column separation for Mo

方法1(使用盐酸、硝酸收集Mo)步骤材料和试剂用量(mL)操作步骤详细说明装树脂AG1-X8树脂5-洗涤3mol/L硝酸30-洗涤水15-洗涤1mol/L盐酸30-平衡6mol/L盐酸15-样品引入样品(介质6mol/L盐酸)5-洗涤6mol/L盐酸10+10+10-收集Mo1mol/L盐酸30将这60mL溶液收集后分析相关元素含量收集Mo3mol/L硝酸30洗涤水10+10+10为第二次过柱做准备洗涤0.1mol/L盐酸10为第二次过柱做准备平衡1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸15-样品引入样品(介质1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸)5第二次过柱洗涤1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸20-洗涤6mol/L盐酸10+10-收集Mo1mol/L盐酸30每5mL收集为一件样品,共6件样品,分析每件样品的相关元素含量收集Mo3mol/L硝酸30每5mL收集为一件样品,共6件样品,分析每件样品的相关元素含量方法2(使用盐酸收集Mo)步骤材料和试剂用量(mL)操作步骤详细说明装树脂AG1-X8树脂5-洗涤水15-洗涤1mol/L盐酸30-平衡6mol/L盐酸15-样品引入样品(介质6mol/L盐酸)5-洗涤6mol/L盐酸10+10+10-收集Mo1mol/L盐酸40将这40mL溶液收集后分析相关元素含量洗涤水10+10+10为第二次过柱做准备洗涤0.1mol/L盐酸10为第二次过柱做准备平衡1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸15-样品引入样品(介质1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸)5第二次过柱洗涤1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸20-洗涤6mol/L盐酸10+10-收集Mo1mol/L盐酸40每5mL收集为一件样品,共8件样品,分析每件样品的相关元素含量

注：“-”表示淋洗的酸液中主要为基质元素，作为废液处理。

2 结果与讨论

2.1 方法1的实验思路及主要元素分离纯化效果

MC-ICP-MS测试同位素组成的过程中，主要干扰有同质异位素干扰、双电荷离子干扰以及基质效应。Mo有7个稳定同位素，分别为:92Mo(14.84%)、94Mo(9.25%)、95Mo(15.92%)、96Mo(16.68%)、97Mo(9.55%)、98Mo(24.13%)和100Mo(9.63%)。Mo同位素测试过程中主要的干扰元素为Zr、Ru、Fe和Mn以及其他基质元素(与Ar结合形成多原子的干扰离子)，各类潜在的干扰离子总结见表2。

表2质谱分析Mo同位素组成过程中潜在的干扰离子

Table 2 Potential species interfering Mo isotope measured by MC-ICP-MS

被干扰核素干扰离子(多原子)干扰离子(单原子)92Mo54Fe38Ar+, 56Fe36Ar+, 54Cr38Ar+, 52Cr40Ar+92Zr, 184W++, 184Os++94Mo58Fe36Ar+, 56Fe38Ar+, 54Fe40Ar+, 58Ni36Ar+, 54Cr40Ar+94Zr, 188Os++95Mo57Fe38Ar+, 55Mn40Ar+, 59Co36Ar+190Os++, 190Pt++96Mo56Fe40Ar+, 58Fe38Ar+, 58Ni38Ar+, 60Ni36Ar+96Zr, 96Ru, 192Os++, 192Pt++97Mo57Fe40Ar+, 59Co38Ar+, 61Ni36Ar+194Pt++98Mo58Fe40Ar+, 58Ni40Ar+, 60Ni38Ar+, 62Ni36Ar+98Ru, 196Pt++, 196Hg++100Mo64Ni36Ar+, 64Zn36Ar+, 62Ni38Ar+, 60Ni40Ar100Ru+, 200Hg++

针对Fe含量特别高且含Ca的特殊地质样品，阴阳离子交换树脂双柱法[43]在阴离子交换树脂这一步去除了除Fe以外的大部分基质元素，而要去除高含量的Fe，需多次过阳离子交换树脂，操作步骤较繁琐且Mo回收率也会有所降低；阴离子交换树脂单柱法[48]使用1mol/L氢氟酸-0.5mol/L盐酸对去除Fe有很好的效果，适用于Ca含量极低的样品(如黑色页岩)，但由于直接使用1mol/L氢氟酸-0.5mol/L盐酸上样和洗脱，对于Ca含量较高的样品，会产生大量CaF2沉淀从而影响分离纯化效果。针对这些Fe含量特别高且含Ca的特殊地质样品，已有的分离纯化方法均有不足之处，还有改进和完善的空间。本研究将对这两种方法进行取长补短和优化组合，得到一种针对该类特殊地质样品的分离纯化方法，使用同一阴离子树脂柱(AG1-X8，100～200目)对样品先后进行两次不同酸介质的洗脱，第一次使用6mol/L盐酸，去除Ca、Zr等大部分基质元素，第二次使用1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸和6mol/L盐酸，去除Fe和其他少量残留的元素。

按表1中方法1(使用盐酸、硝酸收集Mo)的实验操作步骤的结果见表3和图1a。第一次经阴离子交换树脂淋洗后，Mo、Zr、Ru、Fe、Mn的回收率分别为97.6%、3.69%、12.2%、98.2%，0.42%。Ru的去除效果较差，Fe则几乎没有被去除。第二次经阴离子交换树脂淋洗后，Mo、Zr、Ru、Fe、Mn的总回收率分别为96.7%、0、13.4%、0、0.22%(其中，盐酸收集液中Mo、Zr、Ru、Fe、Mn的回收率分别为93.9%、0、1.65%、0、0.20%；硝酸收集液中Mo、Zr、Ru、Fe、Mn的回收率分别为2.78%、0、11.7%、0、0.02%)。

2.2 酸介质的影响

在1mol/L 氢氟酸与低浓度盐酸的介质中，Mo(Ⅵ)在阴离子树脂与介质中的分配系数[当达到吸附平衡时每千克干树脂中吸附的Mo(Ⅵ)总量与1000mL平衡液中Mo(Ⅵ)总量的比值]与盐酸的浓度相关，分配系数随着盐酸的浓度变小而增大[51]。李津等[48]用1mol/L氢氟酸-0.5mol/L盐酸介质取得了较好的效果，Mo回收率达到99.3%～101.7%，本次实验中使用1mol/L氢氟酸-0.1mol/L盐酸介质也取得了较好的Mo回收率(总和回收率96.7%，单次回收率99.1%)，这表明盐酸与氢氟酸的混合酸介质，对去除一些基质元素有很好的效果，例如U[51]，且在一定范围内盐酸的浓度越低Mo(Ⅵ)在阴离子树脂与介质中的分配系数越大，但当盐酸浓度低于阈值后，其浓度变化对Mo回收率的影响是可以忽略的。

在第二次阴离子交换树脂淋洗过程中，硝酸收集液中Mo的回收率为2.78%，但Ru的回收率为11.7%；而盐酸收集液中Mo的回收率为93.9%，Ru的回收率为1.65%。Ru去除效果不太理想的主要原因是使用了硝酸收集Mo，在硝酸介质中Ru易与树脂固定相分离而被淋洗下来。

2.3 分离纯化方法的优化

根据Wen等[52]的报道，阴离子交换树脂会对Mo同位素产生较大分馏，但当经过阴离子交换树脂后的Mo回收率达到91%以上，则由阴离子交换树脂导致的Mo同位素分馏可以忽略，所以方法1(使用盐酸、硝酸收集Mo)中阴离子交换树脂第一次淋洗的结果符合Mo回收率的要求。实验结果也表明，方法1使用硝酸收集Mo会产生约11.7%的Ru残留，而Mo回收率只提高了2.78%；使用30mL盐酸收集Mo只会产生约1.65%的Ru残留，Mo回收率为93.9%(总和回收率93.9%，单次回收率96.3%)。考虑到先用盐酸再用硝酸收集Mo的方法中，硝酸淋洗的Mo含量有限，但带入了较多的干扰元素Ru，后续实验将硝酸收集Mo的步骤去掉，通过增加盐酸收集液的用量来提高Mo回收率，详细操作步骤见表1中方法2(使用盐酸收集Mo)。实验结果见表4、图1b和图2。

表3通过离子交换树脂后的洗涤(收集)液的分析结果(方法1)

Table 3 Analysis of the sample purified by the anion resin exchange column (Method 1)

项目Mo(μg)Zr(μg)Ru(μg)Fe(μg)Mn(μg)初始样品32.96.8311.45070036460mL Mo收集液(第一次过柱)32.10.2521.39498001.54第一次过柱的回收率(%)97.63.6912.298.20.42样品引入+洗涤液(第二次过柱)0.06265.750.424498001.54Mo收集液①0.0194<0.00050.0875<0.00050.0502Mo收集液②3.41<0.00050.0182<0.00050.137Mo收集液③19.6<0.00050.0235<0.00050.124Mo收集液④6.34<0.00050.0203<0.00050.132Mo收集液⑤1.20<0.00050.0213<0.00050.141Mo收集液⑥0.357<0.00050.0176<0.00050.151盐酸收集液的总量30.9-0.188-0.735盐酸收集液的回收率(相对初始样品,%)93.901.6500.20Mo收集液⑦0.163<0.00050.0227<0.00050.0774Mo收集液⑧0.540<0.00050.242<0.0005<0.0005Mo收集液⑨0.108<0.00050.367<0.0005<0.0005Mo收集液⑩0.0527<0.00050.313<0.0005<0.0005Mo收集液0.0321<0.00050.231<0.0005<0.0005Mo收集液0.0174<0.00050.158<0.0005<0.0005硝酸收集液的总量0.913-1.33-0.0774硝酸收集液的回收率(相对初始样品,%)2.78011.700.02总回收率▲(相对初始样品,%)96.7013.400.22

注：Mo收集液①～Mo收集液⑥为第二次过柱中依次收集的5mL 1mol/L盐酸收集液，分6次收集，共30mL 1mol/L盐酸收集液；Mo收集液⑦～Mo收集液为第二次过柱中依次收集的5mL 3mol/L硝酸收集液，分6次收集，共30mL 3mol/L硝酸收集液。总回收率表示第二次过柱中盐酸收集液与硝酸收集液的总回收率。

表4通过离子交换树脂后的洗涤(收集)液的分析结果(方法2)

Table 4 Analysis of the sample purified by the anion resin exchange column (Method 2)

项目Mo(μg)Zr(μg)Ru(μg)Fe(μg)Mn(μg)初始样品33.07.1510.55060035740mL Mo收集液(第一次过柱)32.10.2810.0295503000.230第一次过柱的回收率(%)97.33.930.28199.40.064样品引入+洗涤液(第二次过柱)-----Mo收集液①0.00430.0005<0.00050.3590.0013Mo收集液②3.980.0027<0.00050.263<0.0005Mo收集液③25.10.0077<0.00050.0551<0.0005Mo收集液④2.460.0011<0.00050.265<0.0005Mo收集液⑤0.2310.0007<0.00050.1140.0157Mo收集液⑥0.0917<0.0005<0.00050.118<0.0005Mo收集液⑦0.0262<0.0005<0.00050.118<0.0005Mo收集液⑧0.0165<0.0005<0.00050.0490.0012收集液的总量31.90.012701.340.0182总回收率▲(相对初始样品,%)96.70.17800.0030.003

注：Mo收集液①～Mo收集液⑧为第二次过柱中依次收集的5mL 1mol/L盐酸收集液，分8次收集，共40 mL 1mol/L盐酸收集液。

“▲”总回收率表示第二次过柱中盐酸收集液的总回收率。

图1 (a)方法1的Mo元素淋洗曲线;(b)方法2的Mo元素淋洗曲线Fig.1 (a) Elution curve of Mo in Method 1; (b) elution curve of Mo in Method 2

从表4中可知，优化后的方法Mo、Zr、Ru、Fe、Mn的总回收率分别为96.7%、0.178%、0、0.003%、0.003%。Mo的回收率高，Zr、Ru、Fe、Mn等干扰元素的去除效果好。从图2中可知，工作液经过预处理纯化、分离之后，除Nb、Ba、Li、U等几个元素还有少量残留外(这几个元素不干扰Mo同位素的测定，且原始液中的元素含量较低)，其他元素去除效果良好。方法2(使用盐酸收集Mo)——改进后的阴离子交换树脂单柱-二次淋洗法，是本研究推荐的化学前处理方法。

图2 Mo工作液的预处理分离纯化效果(方法2)Fig.2 Outcome of pretreatment for the mixed solution in Method 2

2.4 改进后的方法的实际应用效果

为了验证本实验的化学前处理方法的可靠性，选取了实际地质样品进行化学前处理和质谱分析，分别为黑色页岩、白云岩和水系沉积物。黑色页岩的有机质含量高并含有较多黄铁矿，且基质复杂，在离子交换树脂分离纯化过程会出现较明显的Mo同位素分馏现象[48]，且黑色页岩中通常富集一些金属元素，也会导致这些元素的去除率偏低，如W[44]；白云岩由于Mo含量较低，分析白云岩中的Mo同位素通常要加大称样量，导致一些基质元素的去除率较低[44]，且Fe、Ca含量一般较高。水系沉积物样品(GBW07303)为标准地质样品，方便进行Mo同位素组成的数据比对，且Fe、Ca含量较高。因此，本实验选择了这3种类型的4件样品来验证采用改进后的阴离子交换树脂单柱-二次淋洗法的可靠性。

采用改进后的阴离子交换树脂单柱-二次淋洗法处理白云岩、黑色页岩和水系沉积物地质样品，所得各元素的回收率与先前的阴阳离子交换树脂双柱法结果[44]进行比对(图3)，可知改进后的方法对Sb、Zn、Pb的去除效果要好，但Ba、Nb、Li的去除效果稍差。Mo回收率和主要干扰元素的去除都符合要求，除Ba、Nb、Li等几个元素还有少量残留外(这几个元素不干扰Mo同位素的测定)，其他元素去除效果良好。说明改进后的方法对实际地质样品也是适用的。

表5为实际地质样品应用改进后的阴离子交换树脂单柱-二次淋洗法分离纯化后，用MC-ICP-MS对样品Mo同位素组成进行分析测试(用双稀释剂法校正质量分馏)的结果。比较不同性质的各样品δ98/95Mo测定值与文献报道值，碳质页岩样品的测定值为-0.21‰±0.08‰，文献报道值为-0.22‰±0.13‰；夹方解石脉的碳质页岩的测定值为1.65‰±0.10‰，文献报道值分别为1.63‰±0.12‰和1.63‰±0.11‰；白云岩样品的测定值为1.30‰±0.12‰，文献报道值为1.29‰±0.14‰；水系沉积物GBW07303的测定值为-0.35‰±0.10‰，文献报道值为-0.38‰±0.16‰。可知本次实验的δ98/95Mo测定值与文献报道值[14,44]是相符的，数值的变化范围在误差范围内。

图3 本研究与文献[44]的实际样品预处理分离纯化效果Fig.3 Outcome of pretreatment for the geological samples of this research and Reference [44]

3 结论

随着Mo同位素研究的发展和深入，迫切需要开发适用于更多性质特殊的地质样品且较简便、节省人力物力的化学前处理方法，以拓展Mo同位素体系可应用的领域范围。目前应用质谱分析地质样品的Mo同位素组成的预处理方法主要有阴阳离子交换树脂双柱法和阴离子交换树脂单柱法，本研究对这两种方法进行取长补短和优化组合，得到一种针对Fe含量特别高且含Ca的特殊地质样品的分离纯化方法，改进后的阴离子交换树脂单柱-二次淋洗法(使用盐酸收集Mo)为本项目组推荐的方法。

表5实际地质样品经阴离子交换树脂单柱-二次淋洗法分离纯化后的Mo同位素分析结果

Table 5 Mo isotope analysis of real geological samples pretreated by the modified separation method of anion exchange resin with single column-double

样品编号样品性质δ98/95Mo(‰)文献Xiaozhu-01碳质页岩-0.21±0.08-0.22±0.13本研究文献[44]Wj-4碳质页岩夹方解石脉1.65±0.101.63±0.121.63±0.11本研究文献[44]文献[14]Xiaozhu-33白云岩1.30±0.121.29±0.14本研究文献[44]GBW07303水系沉积物标准物质-0.35±0.10-0.38±0.16本研究文献[44]

本方法不再使用阳离子交换树脂，改为重复使用阴离子交换树脂(AG1-X8)，节约了成本和降低了工作量；在第一次淋洗已经大大降低基质含量的前提下，第二次淋洗过程中引入氢氟酸介质，避免了氟化物沉淀的产生，又有效去除Fe、Ru等元素。采用本方法处理高Fe、高Ca的特殊样品，Mo的回收率达96.7%，Zr、Ru、Fe、Mn等干扰元素的去除效果好，特别是Ru的去除率接近100%。

应用本方法对实际地质样品进行分离纯化，Mo回收率、干扰元素的去除都符合质谱分析的分离纯化要求，样品Mo同位素组成的测试值与文献报道值一致。这种针对Fe、Ca含量较高的特殊样品所建立的阴离子交换树脂单柱-二次淋洗法，也适用于绝大多数地质样品同位素分析的分离纯化处理。