中华人民共和国国家标准
GB/T 37848-2019
水中锶同位素丰度比的测定
Determination of strontium isotopic ratios in aqueous solution
中国国家标准化管理委员会 国家市场监督管理总局 发布
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.
本标准由中华人民共和国科学技术部提出,
本标准由全国仅器分析测试标准化技术委员会(SAC/TC481)归口.
本标准起草单位:中国计量科学研究院、中国科学技术大学、中国科学院地球环境研究所、核工业北京地质研究院、中国科学院贵阳地球化学研究所、中国科学院地质与地球物理研究所、中国地质调查局天津地质调查中心.
本标准主要起草人:远海、王军、于慧敏、贸茂勇、崔健勇、赵志琦、郭春华、周红英.
水中锶同位素丰度比的测定
1范围
本标准规定了水中银的热电离同位素质谱法和多接收电感耦合等离子体质谱法测定银同位素丰度比的方法.
本标准适用于水溶液中的同位素丰度比的测定.
2热电离同位素质谱法
2.1原理
样品通过特效树脂分离,用热电离同位素质谱仪分析”Sr/Sr和Sr/"Sr,分析过程中的质量技视采用锯同位素标准物质校正或”Sr/Sr=8.37521内标校正.
2.2试剂和材料
使用试剂和标准物质时,应根据要求稀释到规定浓度.除特殊说明,均使用2%硝酸稀释.2.2.1水,GB/T6682规定的一级水.2.2.2硝酸(HNO),浓度65.0%~68.0%(质量分数),优级纯. 2.2.3高纯硝酸(HN0),硝酸(见2.2.2)经二次亚沸蒸馏处理.2.2.4硝酸(HNO),8mol/L,由水(见2.2.1)和高纯硝酸(见2.2.3)配制.2.2.5硝酸(HNO),0.5mol/L 由水(见2.2.1)和高纯硝酸(见2.2.3)配制.2.2.6草酸(HCO),光谱纯.2.2.7五氧化二磷(PO),光谐纯.2.2.8磷酸(HPO)4mol/L,由水(见2.2.1)和五氧化二磷(见2.2.7)配制. 2.2.9五氧化二钮(TaO)-水悬浊液,由光谱纯TaO;与水(见2.2.1)配制.2.2.10锂同位素标准物质,具有溯源性的或为国家标准物质管理部门审批认可的国家标准物质.2.2.11特效树脂,约200μm2.2.12分离柱,石英材质.)()( 2.2.13石英玻璃烧杯,应保持清洁.2.2.6)配制.
2.3仪器设备
2.3.1热电离同位素质谱仪:能对5u~350u质量范围进行扫描,最小分辨率为在5%峰高处1u峰宽,热电离同位素质谱仪的工作参数参见附录A,所用钮带或带,纯度均不低于99.999%.2.3.2温控式电热板:最高温度不低于180C2.3.4电子天平:感量为1mg. 2.3.3灯丝去气装置.2.3.5微量移液器.
2.4.1样品制备
取约含1μg银的待测样品,置于石英玻璃烧杯(见2.2.13)中,在电热板(见2.3.2)上约100C加热蒸干,之后冷却至室温,备用.
2.4.2分离富集
2.4.2.1试验环境
试验应在洁净度不低于千级的超洁净实验室中完成.
2.4.2.2锂特效树脂柱的准备
称取0.3g银特效树脂(见2.2.11),以水(见2.2.1)浸泡,去除上浮颗粒,湿法装柱.
分离富集样品前,先以水(见2.2.1)冲洗装填锯特效树脂(见2.2.11)的分离柱(见2.2.12),再以树脂体积20倍的8mol/LHNO(见2.2.4)淋洗,待用.
2.4.2.3分离过程
取2.4.1制备的样品,加人8mol/LHNO(见2.2.4)作为介质转移上柱.遵循少量多次的原则,试剂消耗不超过3mL.用20mL8mol/LHNO(见2.2.4)分数次淋洗杂质.以12mL0.5mol/L HNO(见2.2.5)分数次解吸银于石英烧杯中,将收集的洗脱液蒸干,准备涂样并上机测试.
分离完毕,用5mL3mol/LHNO-0.05mol/LH:CO:混合液见(见2.2.14)淋洗分离柱,之后,用水洗涤至中性.
2.4.3锂同位素比值测定
2.4.3.1钮带/镍带的准备.插件应经过严格的清洁处理.将钮带/镍带点焊在插件后,装入真空除气装置除气,去气流程如下:
a)真空低于6×10-Pa后,首先将电流升至1.0A,维持10min;b)电流升至2.0A,维持10 min;c)电流升至3.0A,维持10min; d)电流升至4.0A,维持10min.
2.4.3.2涂样.如采用钮带做样品带,将蒸干的样品加人少量水(见2.2.1),用微量移液器(见2.3.5)逐滴涂到钮带上,再加2pL4mol/L的HPO (见2.2.8),液滴挥发后增大电流,去除过量HPO,加热统.若采用镍带做样品带,应在涂样之前,预先在带上涂1.5pL五氧化二钮(TaO)-水悬浊液(见 至暗红并保持2s~3s后,迅速将电流降为0.将准备好的样品装人样品盘后装人质谱仪,开启真空系2.2.9),其他操作与钮带模式相同.
温1000C下保持10min,待Rb的信号小于0.5mV时,则认为翰对锯的干扰可以忽略,继续升温至1200C,开始银同位素丰度比测量.以5个法拉第接收器静态分别接收”Sr、Rb、Sr、Sr、“Sr.数 据采集的积分时间为每组6s,测量100组.
2.4.4质量歧视校正
2.4.4.1同位素标准物质物质校正,涂样时,平行涂若干银同位素标准物质,用与样品相同的程序测量其“Sr/Sr、“Sr/Sr.将标准物质的标准值与测量值比较,获得相应比值对的质量歧视校正因子K, 2
用获得的K进行质量歧视校正,计算见式(1)式(2).2.4.4.2内标校正:如分析要求允许,可采用内标校正法校正测量过程中的质量歧视.由"Sr/Sr=8.37211按式(3)、式(4)计算获得"Sr/Sr校正值
2.5试验数据处理
2.5.1同位素标准物质物质校正
样品中"Sr/Sr和Sr/Sr校正值的计算见式(1):
(1)
其中,质量歧视校正因子K按式(2)计算:
.(2)
式中:
R. -银同位素标准物质的标准值;Ra--待测样品的锯同位素比测量值;RRE-待测样品的锯同位素比校正值,即最终结果.
R-银同位素标准物质的测定值;
2.5.2内标校正
样品中"Sr/Sr校正值的计算按式(3)、式(4):
其中,f=R
式中:
RE 待测样品中"Sr/Sr的校正值;R 待测样品中"Sr/Sr的测定值;Rxa待测样品中"Sr/Sr测量值.
2.6精密度
在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的0.015%.
3多接收电感耦合等离子体质谱法
3.1原理
水中银按2.4.2分离富集后,用2%HNO调节洗脱液中锡的含量,直接引人多接收电感耦合等离或”Sr/Sr=8.37521内标校正. 子体质谱仪,测定"Sr/Sr和Sr/"Sr比值,分析过程中的质量歧视采用锯同位素标准物质校正
3.2试剂和材料
3.2.1塑料管:2mL.应保证清洁、无渗漏.3.2.2高纯氯(Ar)气:纯度99.999%以上. 3.2.3其余按2.2规定.