多接收器电感耦合等离子质谱精确测定钕同位素组成

报道了本实验室近两年来Neptune MC-ICP-MS测试Nd同位素的结果。测试结果显示样品化学分离中伴随的大量铈对钕同位素组成测定没有影响;而分离后残余少量钐,在一定范围内(钐/钕<0.04)可以直接扣除,获得准确的Nd同位素组成。Neptune MC-ICP-MS和热电离质谱(TIMS)平行测定实际地质样品表明,Neptune MC-ICP-MS可以精确测定Nd同位素组成,与经典的TIMS技术相比,MC-ICP-MS可以获得与TIMS相媲美的数据精度,而且分析时间缩短,效率明显提高。     

离子交换分离和多接收等离子体质谱法高精度测定钛同位素的组成

通过三步离子交换将Ti与地质样品基体分离,并利用多接收等离子体质谱(MC-ICPMS)高精度地测定Ti同位素组成.检查了Al,P Zr,Hf和Nb对Ti同位素测定的干扰情况,确定Al/Ti≤0.05,P/Ti≤0.10,Zr/Ti≤0.01,Hf/Ti≤0.05,Nb/Ti≤0.05的条件下,不影响Ti同位素组成的测定...     

飞秒激光剥蚀-多接收等离子体质谱原位分析玄武岩玻璃样品Mg同位素组成

建立了飞秒激光剥蚀多接收等离子体质谱(fsLA-MC-ICP-MS)原位微区分析玄武岩玻璃中Mg同位素的方法.溶液进样-干气溶胶条件下浓度匹配实验表明,样品和标准样品中Mg浓度比在0.4 ～3.0时,可获得准确样品Mg同位素组成.激光剥蚀条件对Mg同位素的准确测定有明显的影响,激光剥蚀斑束和扫描速率变化,使得质谱仪的质量歧视效应随进样负载量不同而产生较大的变化,并影响样品Mg同位素组成;激光剥蚀频率与δ25 Mg正相关,与δ26 Mg负相关,当剥蚀频率大于4 Hz时,δ25 Mg和δ26 Mg趋于平稳;超快激光的能量密度对Mg同位素组成影响较小.利用本方法对国际标准样品的分析结果与参考值在误差范围内一致.本方法具有制样简单、快速的特点,且测试结果准确可靠,为火山玻璃中Mg同位素分析提供了有效的分析手段.     

应用多接收器电感耦合等离子体质谱法测定海洋碳酸盐中稳定铅同位素组成

研究了多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP MS)测定铅同位素比值时,影响测试结果准确度和精密度的主要因素及其优化过程。在优化条件下,10 h内连续30次测定4 ng/mL NIST SRM 981同位素标准溶液铅同位素比值,获得208Pb/206Pb、207Pb/206Pb和206Pb/204Pb相对标准偏差(RSDs)分别为0.005%、0.004%和0.054%。长期监测208Pb/206Pb、207Pb/206Pb和206Pb/204Pb,标准偏差(2SDs)分别为0.000 06、0.000 05和0.006 7。采用NEPTUNE MC-ICP MS法测定了低铅海洋碳酸盐样品中稳定铅的同位素比值,并对南海橙黄滨珊瑚(Porites lutea)和库氏砗磲(Tridacna gigas)进行了分析,得到全流程空白为8～10 pg,重复样误差优于0.1%。经0.50 mol/L HNO3洗脱之后,得到海南珊瑚样品中208Pb/206Pb、207Pb/206Pb的比值分别为2.086 2±0.001 5、0.849 90±0.001 47(n=16);海南砗磲样品中208Pb/206Pb、207Pb/206Pb的比值分别为2.116 9±0.004 2、0.864 81±0.001 62(n=9)。进一步考察了南海海洋碳酸盐中204Pb的同位素比值。分析结果表明,南海海洋碳酸盐中稳定铅同位素比值与中国气溶胶、珠江三角洲大气沉降、黄土及南海海底玄武岩等具有很好的相关性。方法适用于复杂基体高钙低铅的海洋碳酸盐样品中铅同位素比值的分析。     

同位素质谱和无机质谱分析

本文与本刊1991年专栏评述衔接,评述了1991～1992年10月间我国同位素质谱和无机质谱分析的情况。包括同位素分析、同位素示踪、同位位素稀释、同位素质谱计研制、火花质谱、二次离子质谱、离子探针、等离子体质谱等。资料来源以国内为主,也收集了少量代表学科先进水平的外国文献。参考文献252篇。     

同位素稀释碰撞室多接收电感耦合等离子体质谱测定鱼中痕量硒

采用六极杆碰撞室多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICP-MS）和同位素稀释技术,通过对碰撞气的使用、硒氢的校正、质量偏移的校正、基体效应、样品前处理等方面的研究,建立了鱼肉中痕量硒的同位素稀释电感耦合等离子体质谱（ID-MC-ICP-MS）准确测量方法.进而使用该方法参加了国际计量委员会物质量咨询委员会组织的国家化学计量研究院之间的比对（CCQM-P39.1 ＆ CCQM-K43）,对比对样品鲑鱼中的痕量硒进行了测量,测量结果是7.38±0.22（μmol/kg） ,与该样品的标准值7.32±0.28（μmol/kg） 符合很好,验证了本方法的可靠性和准确性.     

多接收电感耦合等离子体质谱测定氙同位素比值研究

核爆炸产生的氙（Xe）同位素是全面禁止核试验条约的重要监测对象。该文建立了大气气溶胶中Xe同位素比值的多接收电感耦合等离子体质谱（MC－ICP－MS）分析方法。通过研发Xe的富集纯化平台,使用高纯氩气（99.999%）为载体,有效降低了大气气溶胶中残留颗粒物和有机物对质谱测量的影响。为提高信号稳定性,建立了MC－ICP－MS专用Xe气体进样系统,通过活性炭吸附质谱样品气的Xe、气体进样系统烘烤和抽真空2 h等措施,有效降低了记忆效应和系统本底,129Xe的本底信号强度从3.0 × 10-2 V降至小于2.7 × 10-3 V,Xe本底对样品比值测量的影响小于万分之一。采用标准样品交叉法校正质量分馏效应,在24 h内穿插测量7次Xe质控标样,Xe同位素比值测量精密度小于0.09%,对130Xe/131Xe和132Xe/131Xe测量精密度小于0.008%,测量结果与参考值在不确定度范围内一致。采用该方法有效鉴别了Xe同位素组成存在差异的实际样品。该文建立的Xe同位素比值的MC－ICP－MS测量技术精密度高,结果准确,可为Xe监测事件识别及溯源等研究提供可靠数据。     

酸及其浓度对多接收器等离子体质谱法测定Cu和Zn同位素的影响

运用多接收器等离子体质谱法 (MC-ICP-MS)测定同位素时,必须进行仪器质量歧视校正,而酸浓度对仪器质量歧视的影响是过去被忽视的问题.本实验以Cu和Zn同位素分析为例,研究了在HNO3和HCl介质进样条件下酸浓度对仪器质量歧视的影响.结果表明:HNO3 的浓度对Cu和Zn同位素的仪器质量歧视有显著影响,但二者并不同步;HCl的浓度在0.05 mol/L ～ 0.3 mol/L范围内对Cu和Zn同位素的仪器质量歧视没有影响.这说明与HNO3相比,HCl是一种更好的进样介质.在0.1 mol/L HCl 介质条件下,65Cu/63Cu 和66Zn/64Zn比值测定的长期重现性 (外部误差)均为0.00008 (2sd),比在HNO3介质下的重现性有明显改善.     

碰撞池-多接收电感耦合等离子体质谱测定硒同位素的质量偏移效应

通过改变雾化气流量、RF射频发生器功率、矩管位置和碰撞气流量等仪器参数,研究了碰撞池-多接收电感耦合等离子体质谱(Collision Cell-MC-ICP-MS)中的质量偏移效应。实验结果表明,雾化气流量、RF发生器功率和矩管位置等是质量偏移效应的主要来源,而碰撞气流量的影响很小。在此基础上,建立了MC-ICP-MS分析硒同位素丰度的最优化测量条件,同位素比R82/76的测量精度达到0.0043%。采用化学计量方法配制了两个系列硒同位素丰度校正样品,通过不同的同位素丰度比的质量偏移校正因子β和与其对应的同位素对的质量平均值成线性的关系,分析了样品GBW(E)080215和SRM3149中硒的同位素丰度组成。与样品SRM3149中82Se/76Se的比值相比,样品GBW(E)080215中的硒同位素分馏系数δ82/76为-4.78‰。     

多接收电感耦合等离子体质谱法高精密度测定汞同位素组成

采用多接收等离子体质谱(MC-ICP-MS)方法高精度测定了Hg同位素组成.本方法借助在线进样系统,最大程度上克服了同位素干扰和基体效应;采用同位素内标法和样品-标准交叉法以消除仪器自身的质量分馏;通过实验条件(如测定时间、进样量等)的优化,方法的内精度显著提高.研究表明: 为保证汞同位素组成的高精度测定,汞最低进样浓度为2 μg/L时,内精度＜0.02‰(RSD).运用本方法对汞标准NIST SRM 3133和UM-Almadén实验室内标样长达7个月的测定,结果表明,本方法外精度＜0.06‰(2SD).此外,对一系列环境样品的同位素组成进行了测定,样品的外精度＜0.10‰(2SD).测定样品δ202Hg变化范围为-3.48‰～0 63‰, 幅度达4.11‰.     

电感耦合等离子体质谱法测定硼同位素丰度

以硼同位素标准物质NIST SRM 951配制标准溶液,在优化的仪器操作条件下对电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定的硼同位素质量进行校正,求出校正因子,确定了样品的线性浓度范围,选定样品浓度为1.1 mg/L。在同样的仪器条件下首先测定了硼标准物质的硼同位素丰度比,测量误差为0.2%,然后测定了硼同位素浓缩过程中硼样品的硼同位素丰度比,测定结果的相对标准偏差为1.1%。此外考察了仪器的稳定性。实验结果表明本方法“记忆效应”小,结果可靠,测量精度高。     

同位素稀释电感耦合等离子体质谱法测量鱼样中的总汞

发展了一种条件温和的提取鱼样中总汞的前处理方法,并建立了同位素稀释电感耦合等离子体质谱(ID-ICP-MS)分析鱼样中总汞的方法。对ID-ICP-MS测量过程中的主要误差来源进行了讨论,使用铅同位素标准参考物NIST SRM 981对测量汞同位素过程中的死时间和质量歧视效应进行了校正。对两种标准参考物(金枪鱼肉IAEA436和角鲨鱼肝NRCC DOLT-3)中的总汞用ID-ICP-MS进行了测定。IAEA436和DOLT-3总汞的测定结果分别为4.23±0.06mg/kg和3.33±0.05mg/kg,与标准值相符。此外,建立的前处理方法可以有效地降低测量过程中汞在系统中产生的“记忆效应”,有利于ID-ICP-MS的应用。     

多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)法测定土壤的铁同位素组成

随着分析技术的发展,铁（Fe）同位素（δ56/54Fe）在土壤科学中得到了广泛的应用,可以用来研究铁在土壤圈中的迁移、转化等过程。为了确保不同类型样品中的铁同位素测量的准确性,需要标定一系列标准物质的铁同位素组成。但是目前对于土壤标准物质铁同位素数据的报道几乎没有,这阻碍了不同实验室间铁同位素数据质量进行对比。为了对不同实验室间的铁同位素数据进行比较,需要对土壤标样的铁同位素进行标定。在本研究中,我们使用硝酸-氢氟酸-高氯酸混酸对土壤样品中的硅酸盐和有机质进行消解,利用阴离子交换树脂（AG1-X8,0.038-0.074 mm）对土壤样品中的铁与基质元素进行了分离。为了获得可靠的纯化流程,我们检验了不同浓度的盐酸对基质的淋洗效果。结果表明,当盐酸浓度从4.0 mol/L变化到7.0 mol/L时,基质元素都能有效地被分离干净。最后我们采用5.0 mol/L的盐酸将基质元素从阴离子树脂中淋洗出来,然后利用0.3 mol/L的盐酸将铁元素收集起来。铁同位素组成利用多接收电感耦合等离子体质谱仪进行测定。通过对实验室标准铁溶液（ISS-Fe和USTC-Fe）的长期的监测,本分析方法δ56/54Fe的外精度好于±0.05‰（2SD）。我们分析了两个玄武岩标样（BCR-2和BHVO-2）的铁同位素组成,其δ56/54Fe值分别为0.08±0.05‰和0.09±0.05‰,均与文献值在误差范围内是一致的。此外,我们测量了六个土壤标样（SRM2709,SRM2709a,SRM2710a,SRM2711,SRM2711a和GBW07453）的铁同位素组成,其δ56/54Fe值分别为0.05±0.01‰,0.07±0.02‰,-0.11±0.02‰,0.15±0.03‰,0.14±0.03‰和0.10±0.01‰。该研究为土壤铁同位素研究提供了有用的数据库。     

激光烧蚀-多接收电感耦合等离子体质谱测定铀颗粒物中铀全同位素比值

建立了铀颗粒物中铀全同位素比值的分析方法,采用双面胶带装载铀颗粒物样品,优化激光烧蚀-多接收电感耦合等离子体质谱的运行参数,用标准样品交叉法校正质量分馏和探测器检测效率,测定了粒径几十微米的铀标准物质CRM124-1、GBW04234和GBW04238中铀全同位素比值.本方法对铀颗粒物中235U/238U、234 U/235U和236 U/235U测量的相对实验标准不确定度分别小于0.050％,1.7％和1.8％,测量结果与参考值在不确定度范围内符合.研究表明,本方法可快速、准确、高精度地测定铀颗粒物中铀全同位素比值.     

天然样品中锂的分离及其同位素比值的测定

以锂元素标准样品和K、Na、Ca、Mg元素标准样品的混合溶液为主要研究对象,采用阳离子交换树脂AG-50W X8(0.032~0.098 mm粒径)来分离富集L i,探索不同淋洗介质(包括盐酸、硝酸以及与甲醇、乙醇的混合)对L i分离纯化的最佳效果。在对比研究的基础上,建立了一种有效分离提纯天然样品中L i的方法。用本方法分离了水体、土壤、岩石等天然样品中的L i,并用MC-ICP-MS准确测定了L i同位素组成。研究结果表明,该方法的精度在0.1‰~1.0‰,与目前文献报道的分析方法具有相似的精度。经过流程前后单元素标准L i同位素比值(7δL i)的比较,发现化学处理过程所产生的同位素分馏约为0.3‰,化学处理的流程空白可以忽略不计。该方法测定海水7δL i值为(31.6±1.0)‰,与前人的分析结果吻合。因此,本方法可用于测定天然样品中的L i同位素组成。     

双气流路-激光剥蚀电感耦合等离子体质谱测定铅同位素比值

采用双气流路校正-激光剥蚀电感耦合等离子体质谱测定了地质样品中Pb同位素比值,并通过201Hg和指数法则分别校正分析过程中的同量异位素干扰和质量偏移。实验结果表明,采用双气流校正系统可明显提高Pb信号强度,且当干、湿气溶胶流速比为1时铅的信号强度最大。将该方法用于地质标准物质NIST610和BCR-2G测定,分析结果与参考值符合,相对标准偏差RSD在1%以内(n=8)。     

岩石样品中43种元素的高分辨等离子质谱测定

以ＨＮＯ３和ＨＦ高压密封溶样,选择各元素浓度分布高低兼顾的国标ＷＢＧ０７１０３和ＷＢＧ０７１０５作参考标准,以高分辨ＩＣＰ－ＭＳ仪器测定岩石样品中４０余种元素,方法检出限在０．１～１８８ｎｇ／ｇ之间,各元素相对标准偏差（ＲＳＤ,ｎ＝６）多在５％以下,方法已用于批缇岩石样品分析。     

基于激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱技术的生物元素成像分析

生物体内的微量元素具有十分重要的生物功能,也与许多疾病密切相关。现代生物医学的研究亟需能在组织、细胞等不同水平上原位分析生物样品中微量元素的分析方法。本研究建立了激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱( LA-ICP-MS)原位分析生物样品的方法。采用线扫描模式和较小的激光输出能量(﹤1 J/cm2),得到了鼠脑切片和金纳米颗粒暴露后单细胞的金属元素成像图。 LA-ICP-MS具有空间分辨率高、检出限好、运行成本较低等优势,有望在生物医学研究中得到更广泛的应用,发挥更重要的作用。     

人牙齿中锶的特效树脂分离及其同位素测定

采用锶特效树脂(Sr-Spec)建立了快速分离富集人牙齿中微量元素锶,并测定87Sr/86Sr的有效方法。采用HNO3-HClO4体系消解牙齿样品,以8mol/L HNO3为介质上柱,8mol/L HNO3淋洗,0.05mol/LHNO3洗脱,收集淋洗液,蒸干;采用正热电离质谱法进行87Sr/86Sr的测定。结果表明,利用Sr-Spec树脂,不仅能将锶与基质中大量钙分离,并能有效分离同位素测定中干扰元素铷。本方法可以缩短分离时间,提高分离效率,减少试剂用量,降低实验空白。采用本方法对陕南地区人牙齿牙釉质中锶进行分离,测得的87Sr/86Sr值在0.710948～0.711037之间。