北方伟业计量集团有限公司
铁 、铜 、锌 、钛 、钼等过渡族元素同位素地球化学是一个新的研究领域,为了保证高准确度分析过渡 族元素同位素组成 ,必须有相应的标准物质 ,近年研制完成的地质样品铁、铜、锌标 准物质J,用 于地质与环境样品铜、铁、锌同位素测定中化学流程评价和 验证 、质谱仪的校正及整个过程的分析质量控制 ,在 玄武岩国际地质标样 J、岩石 圈地幔 和海 洋沉积 物 等地质样品的铁铜锌 同位素研究中得到应用。钛在地质作用过程中的富集和再分配,将导致钛 同 位素组成的变化。近年来钛同位素方法及地质应用 正逐渐被地球化学研究者关注,特别是在宇宙化学 研究中显示 了重要作用 。目前国内钛同位素研究处于起步阶段,因为钛的化学分离程序繁琐 ,且没 有统一的钛 同位素标准物质,在一定程度上影响了 钛 同位素分析方法的建立和开展 ,建立确定钛 同位 素标准物质已经迫在眉睫。
为了便于不同实验室测试数据的对比,国际上各实验室的测试数据须归一化于同一基准点,这就 是 国际同位素标准物质 。目前国际上尚未有出售的钛同位素标准物质 ,所以各实验室使用 的标准也不 相同,包括 NISTTi 、AlfaAASTi 和由 AlfaTi 金属丝配制的溶液及金红石标样等 ,由于标样的 不统一导致分析结果无法比对。实际上 ,进行稳定 同位素测定时仅有一种标准物质是不够的 ,在进行 仪器和流程校正时至少还需另外一种标准物质。也就是说 ,精准的稳定同位素测定不仅需要统一测量的基点 ,还必须有统一测量同位素的标尺。只有当各实验室使用同一个基准 ,并把标尺的刻度校正到一致时,不同实验室的数据才具有可比性。
在稳定同位素地球化学研究 中,表达同位素组成的特征量值为 6: 6Ti= (R样品/R标准一1)×1000%D
式中:R洲 和 尺 分别是样品和标样的 Ti/。Ti 测定 值 (i=47.48,49,50)。
钛同位素组成由多接收器电感耦合等离子体质谱 (MC—ICP—MS)测定,它是通过样品的同位素丰度比 与标准物质的同位素丰度比的相互比较来进行的。本 文报道了钛 同位素标准溶液的研制过程 和结果,以 NIST3162一a作为标准,所研制标准溶液的 Ti同位素 比值 6Ti通过标准前后两次测量值的内差法获得,这 个 6Ti就是测定钛同位素组成的尺码。标准溶液按照 国家计量局一级标准物质技术规范 JJF1oo6—l94要 求,进行选择、分装、均匀性和稳定性检验 、定值分析。 钛同位素质谱分析方法见参考文献。
1 标准溶液的来源和制备方法
1.1 钛同位素备选标准溶液的选取
由于在制备 Ti单元素浓度标准溶液时,不 同的 环境和过程使得溶液的纯度有区别 ,而且不同的生产 工艺导致 Ti的同位素组成也会有差异。为了保证 ①备选标准溶液纯度高;②与地质样品的 Ti同位素 比值接近;③今后便于复制 ,本文选择北京有色金属 研究总院国家有色金属及电子材料分析 中心 、美国 AlfaAsear公司和 High—PurityStandards公司生产的 钛单元素浓度标准溶液,分别命名为 Ti一1、Ti一2和 Ti一3,对它们进行了杂质元素检测和钛同位素初步 测定。表 1列 出 了三个 溶液 的 rri同位 素 组成 ,溶 液 Ti一1和 Ti一2接近岩石的 .ri同位素组成 ,考虑到溶 液纯度和便于复制 ,最终确定美 国 Alfa公 司生产的 Ti单元素溶液作为备选 Ti同位素标准溶液。
1.2 备选标准溶液的制备分装
将进 口的高密度聚乙烯小瓶经过稀硝酸和超纯 水反复清洗干净 ,烘干备用。将 AlfaTi单元素浓度 标准溶液三瓶 (同一批号 ),每瓶 500mL,合并充分 混匀后 ,分装至上述洗净 的瓶 中。每瓶 10mL,含 ri1000Ixg/mL,5%硝酸和微 量氢氟酸介质。瓶 口密 封 ,再装入盒中避光静置保存。
2 标准溶液的均匀性检验
标准物质的特性应该是均匀的,即在规定的细 分范围内其特性保持不变 。为了检验备选标准溶液 是否均匀 ,通常随机抽取一定数量的最小包装单元 , 采用精密度高的试验方法 ,对抽出的各样 品在控制 同样的实验条件下进行测定 ,从 而使各样 品间的差 异完全由样品的不均匀性反映出来。 按照均匀性检验要求,依随机数表抽取 15个样 品,每个样 品取三份 ,以 0.2mol/L氢氟酸逐级稀释 至含 Ti为 1Ixg/mL的溶液 ,利用 MC—ICP—MS测 定 8Ti。按照规范的要求 ,对均匀性检验的测定结果 按方差分析法进行统计检验,计算 F值 。根据 自由 度 ( , )及给定的显著性水平 O/,由 F表查得临界 值 F (。, )14J。若 F
3 标准溶液的稳定性检验
标准物质的稳定性包括长期稳定性和短期稳定 性 。对于短 期稳定 性 ,检 测 了夏冬 两 季 和标 样 经 过 搬运 (飞机 、火车运输)前后的 同位素 比值 ,它仃J 没有 变化 。 长期稳定性的研究是在不同时间积累的特征量 值测量数据 ,在将近三年 (30个月)的研制期间对溶 液进行了多次测定 ,按照累计统计结果列于表 3。 将表 3中的数据 ,以 代表时间,以 Y代表标准 物质的特征量值 ,拟合成一条直线,则有斜率 b和 截距 b,直线的标准偏差 S及斜率的不确定度 S(b,) 列于表 4。
下载文档到电脑,使用更方便
300 积分
通话对您免费,请放心接听
温馨提示:
1.手机直接输入,座机前请加区号 如13803766220,010-58103678
2.我们将根据您提供的电话号码,立即回电,请注意接听
3.因为您是被叫方,通话对您免费,请放心接听