《南京大学同位素地质学051同位素稀释法课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南京大学同位素地质学051同位素稀释法课件（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,5-1 同位素稀释法分析,（isotope dilution）,例如RbSr同位素定年公式中：,87Sr/ 86Sr = (87Sr/ 86Sr)i+ 87Rb/ 86Sr （et1）,测定比值,稀释剂法分别测定,进行同位素含量分析，需采用同位素稀释法，即在样品进行离子交换色谱分离以前，加入同位素稀释剂(spike,某一个同位素的成分人工富集)，与样品溶液充分混合平衡后，再进行前述色谱分离后，进行同位素质谱分析。,稀释剂: 87Rb99.40，85Rb0.60， 85Rb/ 87Rb 0.00604,天然样品: 87Rb27.83，85Rb72.17, 85Rb/ 87Rb 2.5933,例
2、如：,右边分子分母同除于87Rbspike，尔后在分子的85Rbrock/ 87Rbspike项上乘于87Rbrock/ 87Rbrock得：,稍作变换得：,一般地：,已知岩石中Rb同位素丰度：87Rb27.83，85Rb72.17（现今太阳系行星所有样品都为此值）， 即： (85Rb/87Rb)rock=2.5933，岩石Rb的原子量Mrock=85.4677,0.25g岩石粉末中加3.50g稀释剂溶液，即： (87Rb) spike= 3.50g 7.50mg/g/86.89710.994 Av = 0.300269(mole)Av；加HFHClO4溶解，离子色谱法分离提纯Rb，质谱测定得
3、(87Rb/85Rb)mixture1.55. 或(85Rb/87Rb)mixture0.645161,已知稀释剂Rb同位素丰度: 87Rb99.40，85Rb0.60，稀释剂溶液浓度为7.50ppm, 即：(85Rb/87Rb) spike=0.006036，稀释剂Rb的原子量Mspike=86.8971,例如用同位素稀释法测定岩石中Rb含量：,=0.0985119(mole)Av,代入：,得：,即上述0.25g岩石样品中87Rb原子数为： 87Rbrock =0.0985119(mole)Av 加入Sr-spike,同理可得86Srrock=n(mole)Av 由此可获得 (87Rb/86
4、Sr)rock =0.0985119/n,RbSr同位素定年公式中：,87Sr/ 86Sr = (87Sr/ 86Sr)i+ 87Rb/ 86Sr （et1）,测定比值,稀释剂法测定的原子数,还可计算得岩石中元素Rb的含量： 87Rbrock的质量= 0.0985119 (mole) 85.4677=8.42 g 85Rbrock的质量= 0.0985119 (mole) 2.593385.4677=21.83 g 岩石中Rb元素的质量=8.42+21.83=30.25 g 因此，该岩石样品(0.25g)的Rb元素浓度为 30.25 g /0.25g =121.0ppm,注：(85Rb/87R
5、b)rock=2.5933,当待测元素具有多于2个天然同位素，可以测定2个或以上的同位素比值，从这些与稀释剂混合后的同位素比值测定值，不仅可以计算出普通样品的该元素含量，而且可以计算出该元素的同位素比值（如Pb，Sr同位素等）。计算方法参考以下文献：,Long, 1996, EPSL, 1:289-92 Boelrijik, 1968, Chem. Geol. 3:323-25 Krogh & Hurley, 1968, J. Geophys. Res. 73:7107-25 Dodson, 1970, GCA, 34:1241-44 Gale, 1970, Chem. Geol. 6: 30
6、5-10 Russell, 1971, J. Geophys. Res. 76:4949-55 Russell, 1977, Chem. Geol. 20:307-314 Cumming,1973, Chem. Geol. 11:157-165 Hamelin et al., 1985, GCA,49:173-182,稀释剂方法的误差,误差放大倍数(Error Magnification factor) Ferror:,如前例： (85Rb/87Rb)rock = 2.5933， (85Rb/87Rb)spike = 0.006036 则：误差放大倍数 Ferror:,所加稀释剂的量要确保(8
7、5Rb/87Rb)mixture=0.021之间,稀释剂方法误差及稀释剂添加量控制,对上述稀释剂，加多少才能确保(85Rb/87Rb)mixture=0.021之间？,设：,则,变换后得：,记为：,变换得：,误差：,要使误差最小，需： Rs-Rr要达到最大，即spike的同位素与样品同位素的差别尽可能地大，越大价格越贵； 对给定的Rs和Rr，1/W(1-W) 要达最大，即W = X/(X+Y) = 0.5 ，也就是所秤的样品和所加的spike中目标同位素的量要尽可能相等。,相对误差X/X随W =X/(X+Y)值的变化见图， 图中采用Rm/(Rs-Rm)=10-4和Y/Y=10-4,From A
8、llegre, 2008,其中X = kErock Y = kEspike,即所加spike中87Rb的量要与样品中87Rb近等量,X/X,例如RbSr同位素定年公式中：,87Sr/ 86Sr = (87Sr/ 86Sr)i+ 87Rb/ 86Sr （et1）,测定比值 误差在十万分之3左右,稀释剂法测定的原子数 此项比值的差误在15左右 而ICP-MS含量测定误差在5%左右,对Pb同位素有用三稀释剂精确测定法： S. J. G. Galer，1999, Optimal double and triple spiking for high precision lead isotopic measurement. Chemical Geology, Volume 157, 255-274,
