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。     

多接收器电感耦合等离子体质谱方法的开发和应用进展

稳定同位素分析是分析化学一项颇具前景的分支,通过精确测定物质的稳定同位素比值,可以追溯物质来源并探究其转化过程。高精度稳定同位素分析技术的进步依赖于新一代质谱仪的不断发展。其中,多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)是近年发展迅速的一种同位素组成测定工具。稳定同位素分析对样品基质十分敏感,复杂基质能严重干扰同位素测定的精密度和准确度。这对MC-ICP-MS的样品净化提出了极高要求,目前也是同位素分析领域的热点问题。该文聚焦于近年来MC-ICP-MS在样品净化及仪器联用方法方面的相关研究进展,并展望了MC-ICP-MS稳定同位素分析的应用前景。     

同位素稀释电感耦合等离子体质谱测定环境和生物样品中的镉

应用同位素稀释电感耦合等离子体质谱（ID—ICP—MS）对环境和生物样品茶叶、湖沉积物和人发标准物质中的镉进行测定研究。对电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）的工作条件和参数进行了最优化。讨论了多原子离子和同量异位素对镉同位素比值的影响,通过天然镉标准溶液对质量歧视进行了校正,并优化同位素稀释剂的加入量。将该方法应用于茶叶、人发和沉积物标准物质的测定。     

扇形磁场电感耦合等离子体质谱法测定硫同位素组成

在中分辨模式(m/Δm=4000)下,利用扇形磁场电感耦合等离子体质谱仪(SF-ICP-MS)建立了精确测定硫同位素组成的方法,对ICP离子源、光学透镜系统、数据获取参数(扫描时间、扫描次数、积分窗口等)以及浓度效应进行了系统优化和评估,并用"标准-样品"交叉法校正仪器自身的质量歧视。在此基础上,在不同日期重复测定了GBW04414和GBW04415硫同位素参考物质的δ34SV-CDT,分别为"0.01‰±0.31‰和22.15‰±0.42‰,误差<±0.06‰,精密度<±0.5‰(n=10),达到了目前同类方法所报道的最高水平。同时,对瓶装矿泉水、雨水和河水等天然水样中δ34S进行了测定,测定精密度为±0.19‰～±0.58‰,与同位素参考物质的测定精密度相近。因此,本方法可用于精确测定天然水样中S同位素组成。     

电感耦合等离子体质谱在同位素分析中的研究进展

综述了电感耦合等离子体质谱技术(ICP-MS)在同位素分析方面的应用和最新进展,着重介绍了多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS),等离子体飞行时间质谱仪(ICP-TOF-MS),激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS),扇形磁场电磁双聚焦电感耦合等离子体质谱(ICP-SF-MS).     

电感耦合等离子体质谱测定地质样品中Pb同位素比值

铅有 4个天然的同位素 ,由于放射衰变、宇宙的辐射及人类的活动 ,使 2 0 6Pb/2 0 4 Pb,2 0 7Pb/2 0 4 Pb及2 0 8Pb/2 0 4 Pb值在自然界中呈现相应的变化 ,而这种变化使得铅同位素成为一种有效的示踪手段和地质年代学研究的工具 ,同时在环境质量监控、放射性污染追踪及人类社会的变迁等方面有着广泛应用 .热电离质谱 (TIMS)分析技术对于大多数的同位素比值测定具有极高的精密度和准确度 ,但对于铅的测定由于难以获得一个高度浓缩且稳定不变的同位素作为内标进行质量偏移校正 [1] ,使其测定的准确度受到影响 .Rehkamper等 [2 ,3 ] 研究了…     

电感耦合等离子体质谱方法在生物样品分析中的应用

介绍了电感耦合等离子体质谱方法在生物样品分析中应用研究的新进展。针对ICP－MS的特点阐述了样品处理、进样方式、干扰校正的主要方法和应注意的问题。     

流动注射同位素稀释电感耦合等离子体质谱测定钐

提出了一种利用流动注射同位素稀释电感耦合等离子体质谱测定地质样品中钐的方法。在采样体积为300μL的条件下，该法灵敏度较连续雾化进样提高了近4倍，分析速度为60样／min，检出限为0．42μg/L。     

多接收等离子质谱高精度测定现代人齿中Mg同位素

Mg是构成牙齿重要组分,其含量和同位素组成可记录居民生活地域、饮食习惯以及口腔健康信息等重要信息.本研究建立了高精度多接收等离子质谱(MC-ICP-MS)测定牙齿中Mg同位素方法.牙齿样品经微波消解仪消解,后采用AG50W-X8阳离子树脂分离溶液中的Mg元素,以1 mol/L HNO3为介质上柱,40 mL1 mol/L HNO3洗脱Na+等杂质离子,再以30 mL 1 mol/L HNO3收集Mg元素,60 mL 1 mol/L HNO3洗去其它杂质,蒸干Mg收集液.MC-ICP-MS进行Mg同位素组成测定.MC-ICP-MS仪器自身的质量分馏利用“样品-标准”交叉技术(“Sample-standard”bracketing technique)解决.实验结果表明,利用AG50W-X8阳离子树脂,可在保证Mg回收率的情况下,将牙齿样品中的Mg和其它基质元素彻底分离,且不造成同位素分馏.采用此方法对现代人离体牙牙釉质中Mg同位素进行分离测定,牙齿的δ25Mg在较大的范围变化(-1.38‰ ～4.59‰).本方法为利用人牙齿中Mg同位素研究Mg的暴露水平、环境污染等信息提供重要的实验和理论依据.     

绝对质谱法测量钐同位素丰度

使用高浓缩同位素的^152Sm和^154Sm配制不同丰度的Sm基准溶液,对多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICPMS）的系统偏差进行校准,求出^154Sm／^152Sm的平均校准系数。采用指数函数式推算出其它同位素比的校准系数。对天然样品的测量结果进行校正,并与表面热电离质谱的测量结果进行了比较,主同位素对的丰度比误差小于0．03％。实验结果表明,MC-ICPMS测量的影响因素多,系统偏差较大,但是通过校正可以获得与表面热电离质谱一致的测量结果。通过实验,建立了MC-ICPMS的同位素丰度绝对测量方法。     

激光烧蚀-多接收电感耦合等离子体质谱法测定铀颗粒物中铅杂质的同位素比值

为有效获取铀颗粒物中具有取证价值的铅杂质同位素信息,建立了激光烧蚀-多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)测定铀颗粒物中铅杂质同位素比值的方法.探究了诸多同位素分馏效应校正方法下铅本底对同位素测量的影响,选用的LA-MC-ICP-MS系统的本底对比值测量结果的影响小于0.001(208Pb的信号强度大于2.2× 103 cps),确定采用NIST SRM612为外标校正质量分馏,固定激光束斑直径30μm、脉冲重复率20 Hz、调节能量密度使LA-MC-ICP-MS分析NIST SRM612和铀颗粒物样品所得208Pb分别小于1.5×105 cps和3×104 cps,标准物质CRM124-4样品中206Pb/208Pb、206Pb/207Pb和207Pb/208Pb比值测量结果的相对实验标准不确定度小于0.48％、0.68％和0.40％.实际样品分析结果表明,本方法可有效区分铀颗粒物中的铅同位素比值差异,有助于鉴别其来源.     

Accurate Determination of Lithium Isotopic Compositions in Geological Samples by Multi-collector Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry

Accurate determination of lithium (Li)isotopic composition in natural geological samples is the basis for Li isotope geochemical studies. In this study, a method contained preparation of geological materials (water and rock) and accurate determination of Li isotopic composition was set up. The separation of Li from water and rock samples was implemented by a single column containing 1.5 mL of Bio-Rad AG 50W-X12 (200–400 mesh) resin, with 0.40 M HCl and 1.0 M HCl as eluents. Only 8.5 and 14 mL of eluents were used to separate Li from water and rock samples with this method, respectively. Blank signal of the operation procedure was (2.4 ± 0.1) mV, which was almost same as the 2.3 mV of the 2% HNO₃ signal used in this study. Experimental results showed that Li isotopic fractionation during leaching process was significant and deviation of δ⁷Li values in these samples with incompletely recovered Li reached up to 50‰. Lithium isotopic ratios were determined by multi-collector ICP-MS (Nu Plasma II) using the sample standard bracketing (SSB) method. L-SVEC standard with similar Li concentration to samples (about 80 ng mL^?1) was used in this study. The external precision (2σ) of this technique, determined by repeated measurement of pure Li standard solutions and seawater was < ±0.8‰. The measured δ⁷Li values of seawater and rock standards AGV-2, BCR-2 and GSP-2 were +31.4‰ ± 0.7‰ (n = 18), +7.23‰ ± 0.16‰ (n = 4), +3.7‰ ± 0.7‰ (n = 8) and ?0.10‰ ± 0.18‰ (n = 4), respectively, similar to previously published values. This method could be used to accurately determine Li isotopic composition of various types of geological samples such as waters and rocks. The advantage of this method was that the amount of resin and reagent was reduced to 50% or less of the previous studies, thereby significantly improving the work efficiency and reducing the operation procedure blank.     

激光剥蚀多接收杯电感耦合等离子体质谱仪原位分析硫化物铅同位素组成

采用193 nm准分子激光与MC-ICP-MS质谱仪探讨了原位微区分析过程中物质基体效应对铅同位素测定的影响,指出选择基体匹配标准物质对测定硫化物铅同位素具有重要意义.通过模拟计算发现准确测定Tl与Hg的分馏因子关系,可以在204Hg/204 Pb＜2的范围内有效校对204Hg对204 Pb的干扰.研究表明,束斑直径(24～160μm)和剥蚀频率(2～20 Hz)并不影响铅同位素组成测试.改变激光剥蚀参数可以解决MC-ICP-MS信号检测范围较窄的问题.针对目前硫化物固体标准物质缺乏的现状,采用压片法和快速熔融法制备硫化物标准物质.压片样品铅同位素组成表现出较好的均一性,而不同批次快速熔融法样品存在铅同位素分馏,仅单次制造的熔融样品内部铅同位素组成具有均匀性.结果表明,虽然快速熔融法还存在一定缺陷,但这两种方法都有望成为硫化物标准样品制作方法的备选方案.利用本方法对天然硫化物样品(黄铁矿和闪锌矿)及人工合成硫化物样品的铅同位素组成进行了准确测定,测定值与溶液值在误差范围内一致.     

电感耦合等离子体质谱法测定铁基体中稀土元素Nd和Dy

采用电感耦合等离子体质谱法测定铁基体中的稀土元素Nd和Dy,选择187Re作为内标以校正仪器的信号漂移,Nd和Dy元素的浓度与信号强度线性关系良好,相关系数(r2)分别为0.9998和0.9997,该方法测定Nd和Dy元素的检出限分别为0.02 ng/mL和0.006 ng/mL,平均回收率分别为99.5％和97.4％,测定结果的相对标准偏差分别为3.5％和4.3％.     

氢化物发生-多接收杯电感耦合等离子体质谱同位素稀释法测定硒同位素

使用改进的巯基棉分离流程和74 硒-77 硒双稀释剂, 在氢化物(HG)-多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)实现了高精度硒同位素组成的测定.巯基棉用于分离样品基质中的硒, 随后使用HNO3 H2O2消除干扰的有机质, 74 硒-77 硒双稀释剂校正样品分离和质谱测定过程中的硒同位素质量分馏.硒标准溶液NIST SRM3149和MH495几个月的测定表明,该方法的外精度为0.1‰(2σ),样品的外精度为0.15 ‰～0.2‰(2σ).以TCF分离硒的平均回收率85%计算, 最小硒需要量为20 ng. 实验结果以相对于NIST SRM3149的δ82/76 Se表达, δ82/76MH495/SRM3149＝-3.44±0.1‰(2σ), 优于已发表的数据δ82/76MH495/SRM3149＝-3.04±0.5‰.测定样品的δ82/76SRM3149为-13.53 ‰～11.37‰,为硒同位素在环境、农业、生命和地球科学中的拓展应用与发展奠定了基础.     

电感耦合等离子体质谱法测定氧化钕中砷含量

建立草酸沉淀分离氧化钕,用校正方程消除残余钕离子产生的双电荷离子干扰,电感耦合等离子体质谱法测定砷含量的方法。选择了溶解样品条件,硝酸溶解样品即能满足检测要求;优化了仪器条件,功率1500W,雾化器流量0.86L/min;进行了内标元素的选择,确定Rh为最佳校正内标元素;确定用草酸分离基体并结合干扰校正方程消除钕的双电荷离子干扰;方法检出限为0.029 ng/mL,定量限为0.097 ng/mL。采用方法对实际样品进行测定,回收率(n=11)为94%～104%,相对标准偏差(RSD,n=11)为0.56%～5.82%。     

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.     

电感耦合等离子体质谱法测定高纯氧化钕中的稀土杂质

基于电感耦合等离子体四极杆质谱仪进行Nd_2O_3中稀土杂质测定,着重研究了碰撞反应池技术(CCT)用于基体Nd氧化物和氢氧化物干扰离子的消除.研究表明,以10% O_2-10% Ar-80% He为碰撞反应气,保持反应气流速为0.1 mL/min,并通过调谐仪器参数,获得~(159)Tb, ~(165)Ho, ~(163)Dy 同位素的~(175)TbO, ~(179)DyO和~(181)HoO出现强氧化物峰,通过对这些氧化物离子进行检测而实现Tb, Dy, Ho的定量分析.在优化的条件下,基体导致的氧化物和氢氧化物质谱干扰可降低25～70倍.研究了CCT模式下不同内标元素用于基体效应的校正.结果表明,Re的校正效果最佳.其余La, Ce, Pr,Sm, Eu, Gd, Er, Tm, Yb和Lu等元素采用常规模式测定,其中Pr的测定采用高分辨以消除基体Nd前沿峰干扰.结合干扰系数校正,所建立的方法适用于99.999% Nd_2O_3的纯度分析,RSD小于5%, 加入回收率令人满意.