钼同位素比值的双稀释剂测定方法研究

本文报道了运用多接收器等离子体质谱测定Mo同位素组成的方法,测定过程中使用双稀释剂法校正仪器的质量分馏.Fisher-Mo标准溶液和双稀释剂的100Mo/97Mo使用Fisher-Pd标准溶液中的104pd/102pd标定,其他Mo同位素比值通过100Mo/97Mo标定;本文对运用双稀释剂技术进行Mo同位素测定的长期重...     

钼及钼同位素地球化学——同位素体系、测试技术及在地质中的应用

多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的广泛应用使过渡金属元素同位素地球化学的研究近年来获得蓬勃发展.利用元素双稀释剂法对钼同位素值进行校正,目前可以获得±0.1‰(2σ)的测试精度.自然界中钼同位素分馏δ98/95Mo可达～3‰,其分馏机制与环境的氧化-还原状态有关.在氧化环境下钼以MoO2/4-的形式与锰...     

同位素双稀释剂计算软件(DS_CAL)的开发及其地球化学应用

二十一世纪以来,随着多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)和热电离质谱仪(TIMS)的发展和广泛应用,多种非传统稳定同位素体系(Li、B、Mg、Ca、Mo、Cd、Fe和Zn等)的分析方法得到了快速发展,而仪器的质量分馏校正是进行准确同位素分析的关键因素之一.双稀释剂法被认为是最理想的仪器质量分馏校正方案,能够获得高精度的同位素比值.然而,复杂的计算推导和数据处理在一定程度上限制了双稀释剂法的使用和推广.在前人双稀释剂理论研究的基础上,本研究自主开发了双稀释剂数据处理平台(DS_CAL,基于Microsoft Excel VBA).该平台集合了测试数据的批量导入、目标元素参数的添加与修改、数据批量计算等操作,能够同时处理稳定同位素和放射性成因同位素体系的双稀释剂法数据计算,且不同实验室也能够根据所使用稀释剂的组成自主修改计算参数.本文还通过Mo同位素测试和计算实例,不仅显示出双稀释剂法具有高的测试精度,还展示了DS_CAL在双稀释剂法数据处理计算中的便捷性与高效性.DS_CAL能够应用于所有适用双稀释剂法计算的同位素体系,该平台的开发将有助于同位素双稀释剂技术的推广和发展.     

同位素双稀释剂法的原理与应用Ⅰ:原理部分

随着MC-ICP-MS的推广使用,同位素双稀释剂法在国际上已被广泛用于非传统稳定同位素领域中低浓度元素同位素组成的高精度分析,其可有效校正化学纯化和质谱测定过程中的同位素质量分馏,但该方法在国内还未得到全面应用。制约该方法使用的关键在于难以掌握两单稀释剂间(λ)以及双稀释剂与样品之间(p)的最优配比值。本文以Siebert等(2001)的几何迭代算法为例,详细说明了双稀释剂法的计算流程,提出了定性和定量双稀释剂的选择原则,并以硒同位素为例,说明了两单稀释剂间和双稀释剂与样品间最佳配比值的优化步骤,最后简要说明了双稀释剂组成的标定方法、双稀释剂法的优缺点,以及可用于同位素非质量分馏研究的发展趋势。     

同位素双稀释剂技术的数值模拟与应用

近年来,非传统稳定同位素地球化学已成为新兴发展的研究领域,同位素双稀释剂技术是该领域的主流分析方法之一,但始终存在的困扰问题是如何进行同位素双稀释剂间以及稀释剂与样品间的最优混合。这两种混合比严重制约着同位素比值测试的准确度、精度和重现性。本文从同位素双稀释剂技术的数学原理出发,以Cr、Mo同位素为例,结合MonteCarlo误差模型,深入讨论和分析了两单稀释剂间比值(λ)及双稀释剂与自然样品间比值(p)的最优化数值模拟,得到了以双稀释剂~50(Cr)-~54(Cr)、~97(Mo)-~(100)Mo为例的λ、p值的最优取值范围。该数值模拟可适用于所有能够利用同位素双稀释剂技术的元素。在此基础上,就数值模拟结果如何应用于同位素双稀释剂的选择和组成标定也给予了详细说明,这为我国开展和使用同位素双稀释剂技术提供了基本思路和需要注意的关键问题,有助于推动同位素双稀释剂技术在我国地学界的广泛应用和发展。     

钼同位素的MC-ICP-MS测定方法研究

本文报道了运用多接收器等离子体质谱进行Mo同位素组成测定的方法, 测定过程中的仪器质量歧视校正采用样品－标样交叉法。实验对Mo同位素测定过程中的谱峰干扰、基体效应、浓度效应、酸度效应和重现性等问题进行了详细研究。结果表明Zr的存在对Mo同位素测定不会产生影响; Sr不适合作为Mo同位素测定的元素内标; 当m(Ag)/m(Mo)≤1时, Ag的存在不会对Mo同位素测定产生影响; 当样品相对于标样的Mo浓度变化不大于50%时, Mo同位素分析不受浓度影响; 以HNO3为进样介质时, HNO3的浓度(0.1 mol/L~0.2 mol/L)对Mo同位素分析没有影响。CAGS-Mo相对于Alfa-Mo的δ100/95Mo、δ98/95Mo和δ97/95Mo分别为－0.34‰±0.10‰(2sd)、－0.22‰±0.05‰(2sd)和－0.13‰±0.08‰(2sd), 在95%的置信区间内, 该方法的外部精度不大于0.06‰/amu。     

钼同位素分析方法初探

Mo在自然界中有7个稳定同位素,分别是~(92)Mo、~(94)Mo、~(95)Mo、~(96)Mo、~(97)Mo、~(98)Mo和~(100Mo).多接收器等离子体质谱(MC-ICP-MS)的诞生带来了同位素分析技术的革命性进展.     

锶稀释剂同位素比值质量分馏效应的校正方法初探

以稀释法锶同位素比值测定和计算方法为例,分析了稀释剂同位素比值对稀释法锶同位素比值测定的影响.对于样品-稀释剂混合样,随着稀释剂加入量的增加,稀释剂同位素比值准确度对样品同位素比值的影响逐渐增加,样品同位素比值计算结果出现严重偏离.稀释剂同位素比值测量准确度受测量过程中质量分馏效应影响,通过数学迭代法对锶稀释剂同位素的质量分馏效应进行校正,提高了稀释法同位素比值计算结果的准确度.     

地质样品中高精度铬同位素分析纯化技术研究进展

随着多接收器热电离质谱仪(MC-TIMS)和多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的发展,高精度铬(Cr)同位素测试已成为可能。铬同位素在地球、环境、农业生态和宇宙化学等科学领域中已显示出良好的应用潜力。然而,样品的纯化分离、干扰和仪器质量分馏的校正,依然是制约铬同位素高精度测试的重要因素。本文在近年来铬同位素分析技术最新进展的基础上,结合本课题组已有的研究,对陨石、地质和环境等各类样品中铬同位素的分离纯化方法、MC-ICP-MS测试中干扰与质量歧视校正等进行了详细综述。本文认为,阴阳离子树脂交换联用与过硫酸钾等强氧化剂的结合,可以进行低铬高基质样品的有效纯化,是一种较为普适性的纯化方法。使用铬同位素双稀释剂校正质量歧视效应,在MC-ICP-MS的中高分辨与静态测量模式下,不仅可以有效分开多原子离子的干扰,而且也可以进行高精度铬同位素分析,其δ~(53/52)Cr的分析精度与TIMS相当,可以达到0.04‰(2SD),且最低测试浓度可低至10ng,能够实现超微量铬的同位素分析。     

钼的稳定同位素体系及其地质应用

近年来多接收杯电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的广泛应用,大大提高了Mo同位素分析方法的精度和效率,使Mo同位素地球化学成为当前地学研究领域中的一个前沿方向.本文综述了Mo稳定同位素的最新研究进展及其地质应用.自然界中的Mo同位素(δ98/95Mo)的一般变化范围是-1.35‰～2.60‰.Mo同位素分馏在充氧环境下取决于Mn氧化物的吸附或共沉淀,贫氧一缺氧环境下受控于水溶液中的[H2S].沉积物中的Mo同位素既能指示古沉积环境的氧化还原条件,也能够指示与之相关的古海洋地理环境,因此,Mo同位素是了解局域至区域沉积环境的氧化还原条件、硫和碳地球化学循环及古海洋化学演化等的强有力工具.随着其分馏机理的进一步阐明和应用范围的拓展,Mo同位素将在地球与环境科学研究中得到广泛的应用.     

铂族元素稀释剂溶液的制备及标定

采用高温高压酸溶，同位素稀释电感耦合等离子体质谱法，以铂族多元素标准溶液和铂族单元素标准溶液标定了^99Ru、^105Pd、^191Ir、^198Pt稀释剂溶液的浓度。根据最佳稀释比和最佳测量比，配制了三组待标定稀释剂溶液，所得浓度结果不确定度在1％左右。建立了一套溶解金属Ru、Ir的方法，同时确定了测量Ru、Pd、Ir、Pt时检测器死时间。用标准溶液测得各元素的多组同位素比值和质量数，拟合出Ru、Pd、Pt的分馏系数方程，通过分馏系数校正丰度测量中的质量分馏。     

双稀释剂测定钼同位素比值的方法研究

Mo有7个稳定同位素,分别是92 Mo、94 Mo、95 Mo、96 Mo、97 Mo、98 Mo和100 Mo。由于92 Mo与100Mo间的核质量差异(～8.00%)较大、自身有多个价态(+2、+3、+4、+5、+6)和易形成共价键的性质,Mo被认为是容易发生同位素质量分馏的元素(Anbar,2004;Anbar et al.,2007a)。研究表明,Mo同位素在指示沉积环境的氧化还原     

负热电离同位素稀释质谱法分析锝97稀释剂

用负热电离质谱法对自行研制生产的97Tc稀释剂同位素组成进行分析测定,并采用同位素稀释质谱法对其浓度进行标定,选用等概率模型对同位素比值测定结果进行校正,组成分析扩展不确定度为1.3%(K=2),浓度标定扩展不确定度为2.07%(K=2)。     

铅同位素研究新进展—“双稀释剂”测定方法和“AGSO—CSIRO”模式年龄

适当的仪器质量分馏校正是提高同位素分析数据精度的关键。重新“复活”了的铅同位素“双稀释剂”测定方法可实现严格的仪器质量分别校正,以区域锆石Ｕ－Ｐｂ年龄为控制点的“ＡＧＳＯ－ＣＳＩＲＯ”铅同位素模式年龄方法可获得精度很高的定年结果,铅同位素研究的应用必将因此而得到更大的发展。     

用双稀释法测定地质样品中的铅同位素组成

随着超净化实验室条件的完善以及多接收同位素质谱技术的成熟，铅同位素双稀释法倍受关注。用双稀释法测定铅同位素比值的方法原理，以及^204Pb—^207Pb双稀释剂的配制和标定方法。通过对标准物质NBS981和地质样品的分析测定，表明用双稀释法测定铅同位素比值，可以有效校正由质谱分析造成的同位素分馏效应，从而提高分析结果的精度和准确度。     

Sm-Nd同位素准确测定的影响因素分析

通过对Sm-Nd同位素测定的流程分析,探讨了对Sm-Nd同位素分析的影响因素。采用HF+HNO3+H3BO3溶解样品,可有效地消除氟化物对REE回收率的影响;样品容器和分离柱的本底是全流程本底的主要来源;根据同位素稀释法误差倍增曲线,合理加入稀释剂的量可有效提高147Sm/144 Nd测定的准确度;稀释剂加入量对稀释法同位素比值测定的影响主要来源于稀释剂同位素组成测定的不确定度,通过数学迭代法,可对稀释剂同位素组成测定的质量分馏效应进行有效校正,提高稀释剂同位素组成的准确性。     

硒同位素双稀释剂数值优化的应用

<正>近年来,随着MC-ICPMS的出现与发展,硒同位素已被广泛地应用于地质与环境等学科的研究。同位素双稀释剂作为非传统稳定同位素地球化学的三种主要分析技术之一,能够有效校正硒同位素在化学纯化与质谱测试过程中的质量歧视效应,为高准确和高精度硒同位素数据的获取奠定了基础。影响硒同位素双稀释剂法使用的关键因素在于准确掌握两单稀释剂间和双稀释剂与样品间的最优配比值。Cumming[1]在Pb同位素双稀释剂法的研究时发现,校正结果的误差增量大小与双稀释剂中两单稀释剂间的配比(λ)和双稀释     

高精度稳定锶同位素分析方法综述

近年来稳定Sr同位素在同位素地球化学领域越来越受到重视,在表生地球化学、古环境、考古学、地球内生作用及陨石等方面研究都取得了重要成果,这得益于高精度稳定Sr同位素分析方法的发展。文章总结了δ88/86Sr分析方法的关键技术要素。在化学提纯方面,文献中广泛使用Sr特效树脂,用离子交换法实现Sr元素的分离提纯,但Sr特效树脂价格昂贵,且具有难以消除的记忆效应,建议用阳离子树脂代替;在质谱分析方面,主要使用多接收电感耦合等离子体质谱（MCICP-MS）和热电离质谱（TIMS）进行测量,MC-ICP-MS测量具有比TIMS更高的测量效率,但是测量精度略低;对于质量歧视校正,目前使用较为广泛的方法有标样—样品间插法、Zr元素外部校正法以及双稀释剂法,其中双稀释剂法具有较高的测量精度,但在MC-ICP-MS上应用的相关研究较少。目前还缺乏对国际标准样品的δ88/86Sr的详细对比。因此,优化分析流程、提高测量精度以及更多标准样品δ88/86Sr的测定是需要加强的工作。     

Re-Os同位素稀释N-TIMS测定计算方法

为了更好地实现Re-Os同位素实验室之间数据比对,本实验室在了解国内外部分实验室的数据处理方法的基础上,提出了本实验室的N-TIMS Re、Os同位素计算方法。本文所涉及到的Re、Os同位素计算方法包括氧同位素干扰校正、Re同位素比值和含量计算、Os同位素测定质量分馏校正方法、三峰法和全峰法Os同位素比值和含量计算、测定结果的不确定度、Isoplot作图基本参数介绍和相关系数Rho的计算。对于辉钼矿和普通Os信号弱(~(187)Os/~(188)Os2000)的样品适合采用三峰法计算Os同位素比值,普通Os信号强(~(187)Os/~(188)Os2000)的样品应该采用全峰法计算同位素比值。在全峰法计算中,按照指数分馏规律以迭代计算方式校正Os同位素比值的质量分馏,采用5iso方法进行样品中Os和稀释剂中Os的摩尔比(N_(5iso)/S)_(Os)的计算。     

地质样品中铬的化学分离及双稀释剂法铬同位素测定

本研究建立了适用于玄武岩、纯橄岩和页岩样品的阳离子树脂铬元素化学分离方法, 并采用双稀释剂校正化学分离和质谱仪测量过程中的质量分馏。在化学分离过程中铬有3个淋洗峰, 反映了盐酸体系中铬至少具有3种络合物。页岩样品中Al、Ti含量较高, 在淋洗过程中会有过载现象。采用了SRM 979对50Cr-54Cr双稀释剂进行了标定, 双稀释剂的铬同位素组成为50Cr/52Cr=41.66, 54Cr/52Cr=22.28。铬元素标准NIST 3112a相对于SRM 979的δ53Cr= –0.063±0.05‰(2SD, N=22)。玄武岩、纯橄岩等标准物质的结果与已发表数据在误差范围内一致, 精度达到国际同类实验室平均水平。