ICS71.040 N04 中华人民共和国国家标准 GB/T31231—2014 水中锌、铅同位素丰度比的测定 多接收电感耦合等离子体质谱法 Determinationofzincandleadisotopicratiosinaqueoussolution— Multiple-collectorsinductivelycoupledplasmamassspectrometry 2014-09-30发布 2015-04-15实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 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。 本标准由全国仪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、中国原子能科学研究院、中国科学院地质与地球物理研究 所、中国科学院地球环境研究所、中国地质科学院矿产资源研究所。 本标准主要起草人:周涛、李红梅、任同祥、唐一川、李力力、谢烈文、贺茂勇、侯可军、戴新华、逯海、 王军。 ⅠGB/T31231—2014 水中锌、铅同位素丰度比的测定 多接收电感耦合等离子体质谱法 1 范围 本标准规定了多接收电感耦合等离子体质谱法分别测定水中锌、铅同位素丰度比的方法。 本标准适用于经过化学提纯后转化为硝酸水溶液的锌、铅天然同位素丰度样品的测定,样品的检测 范围为锌含量5ng/g~3000ng/g、铅含量0.5ng/g~500ng/g。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T6379.1 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第1部分:总则与定义 GB/T6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第2部分:确定标准测量方法重复 性与再现性的基本方法 3 水中锌同位素丰度比的测定 3.1 方法概述 采用多接收电感耦合等离子体质谱仪,水溶液进样,样品在等离子体中电离后,通过磁场分离,同时 测定64Zn、66Zn、67Zn、68Zn、70Zn等5个锌同位素的离子流强度,计算得到同位素丰度比值,仪器采用锌 同位素丰度比标准物质校准,对样品中锌同位素丰度比进行精密测量。 3.2 试剂和材料 3.2.1 水:电阻率不小于18.2MΩ·cm的高纯水。 3.2.2 硝酸(HNO3):采用优级纯硝酸经二次蒸馏提纯后的硝酸。 3.2.3 锌同位素丰度比标准物质:应选择同位素丰度比值与样品同位素丰度比值尽量接近的标准 物质。 3.2.4 硝酸水溶液:用量筒量取2mL硝酸,转移至含98mL水的塑料洗瓶,混合均匀,配制2%的硝酸 水溶液。 3.2.5 标准溶液:用微量取样器移取锌同位素丰度比标准物质溶液,加入到刻度试管中,加2%硝酸水 溶液稀释,混合均匀,配制锌同位素丰度比标准溶液,处理过程中应避免同位素沾污,标准溶液浓度应与 样品溶液浓度一致。 3.3 仪器 3.3.1 多接收电感耦合等离子体质谱仪 磁质谱,丰度灵敏度不大于5×10-6(质量数237,1μg/L铀溶液),配有5个或5个以上的法拉第 杯接收器。 1GB/T31231—2014 3.3.2 试验用器皿 使用前应确认器皿空白值,锌、镍、镓等金属元素溶出量不影响检测。 3.4 测定步骤 3.4.1 样品溶液的制备 样品为水溶液样品,或经化学处理后转化为水溶液,使用2%硝酸水溶液调整样品的浓度适于质谱 仪检测。 3.4.2 空白溶液的制备 样品若用2%硝酸水溶液调整浓度,可使用2%硝酸水溶液作为空白溶液。 3.4.3 同位素丰度比测量 使用仪器软件编制锌同位素丰度比测量方法,测量组数(block)设为5~10,每组测量10个数据,同 位素比值数据结果设定为66Zn/64Zn,67Zn/64Zn,68Zn/64Zn,70Zn/64Zn。 根据设定的方法,依次测量空白溶液、锌同位素丰度比标准溶液、空白溶液、待测样品,记录各同位 素丰度比的测量数据。标准溶液或样品溶液在测量后采用2%硝酸水溶液清洗,清洗后仪器本底计数 的变化应不影响样品测量结果,在标准溶液和样品溶液测量时应扣除空白溶液的计数。 测量空白时,通过磁场扫描注意观察仪器在64、66、67、68、70各质量数上的本底计数是否正常;测 量样品时,观察其中是否含有较高浓度的干扰元素的同位素,如Ni-64、Ge-70等,否则应在测量之前进 行化学分离等工作。 3.4.4 结果计算 结果按式(1)计算: R校正=R测×RCRM-真 RCRM-测……………………………(1) 式中: R校正 ———样品中同位素丰度比的校正值; R测———样品中同位素丰度比扣除空白后的测量值; RCRM-真———标准物质证书上的同位素丰度比值; RCRM-测———标准物质丰度比扣除空白后的测量值。 3.4.5 平行试验 按照3.4.3,对同一样品进行6次平行试验测定。 3.5 精密度 精密度数据按照GB/T6379.1和GB/T6379.2的规定确定。 3.5.1 重复性 在重复性条件下,获得的6次独立测量结果的相对标准偏差不超过重复性限r,见表1。如果6次 测定值的相对标准偏差超过重复性限r,应舍弃试验结果并重新完成6次单个试验的测定。 2GB/T31231—2014 3.5.2 再现性 在再现性的条件下,获得的6次独立测试结果的相对标准偏差不超过再现性限R,见表1。 表1 锌同位素丰度比测量重复性和再现性(锌含量5ng/g~3000ng/g) Zn同位素丰度比重复性限r %再现性限R % 66Zn/64Zn r=0.361×m-0.575R=0.379×m-0.56 67Zn/64Zn r=1.832×m-0.782R=1.857×m-0.767 68Zn/64Zn r=0.436×m-0.598R=0.459×m-0.584 70Zn/64Zn r=12.83×m-0.847R=13.00×m-0.832 注:m表示锌元素含量,单位为纳克每克(ng/g)。 3.5.3 重复性与再现性参考值 表2列出了m在不同范围时的r与R值,供参考。 表2 m在不同范围时的r与R值 m ng/g66Zn/64Zn67Zn/64Zn68Zn/64Zn70Zn/64Zn r %R %r %R %r %R %r %R % 5~10 0.14 0.15 0.54 0.56 0.17 0.18 3.4 3.3 10~50 0.10 0.11 0.30 0.32 0.11 0.12 1.8 1.9 50~200 0.04 0.04 0.08 0.09 0.04 0.04 0.47 0.50 200~500 0.02 0.02 0.03 0.03 0.02 0.02 0.14 0.16 500~20000.010 0.012 0.014 0.016 0.011 0.012 0.07 0.07 3.6 试验报告 试验报告应包括以下内容: a) 鉴别样品、实验室和分析日期等资料; b)注明使用的标准物质,样品分析结果及其表示; c)测定中观察到的异常现象; d)对分析结果可能有影响而本标准未包括的操作或者任选的操作; e)注明使用的本标准编号。 4 水中铅同位素丰度比的测定 4.1 方法概述 采用多接收电感耦合等离子体质谱仪,水溶液进样,样品在等离子体中电离后,通过磁场分离,同时 测定204Pb、206Pb、207Pb、208Pb等4个铅同位素的离子流强度,得到同位素丰度比值,仪器采用铅同位素 3GB/T31231—2014 丰度比标准物质校准,对样品中铅同位素丰度比进行精密测量。 4.2 试剂和材料 4.2.1 水:电阻率不小于18.2MΩ·cm的高纯水。 4.2.2 硝酸(HNO3):采用优级纯硝酸经二次蒸馏提纯后的硝酸。 4.2.3 铅同位素丰度比标准物质,应选择同位素丰度比值与样品同位素丰度比值尽量接近的标准 物质。 4.2.4 硝酸水溶液:用量筒量取2mL硝酸,转移至含98mL水的塑料洗瓶,混合均匀,配制2%的硝酸 水溶液。 4.2.5 标准溶液:用微量取样器移取铅同位素丰度比标准物质溶液,加入到刻度试管中,加2%硝酸水 溶液稀释,混合均匀,配制铅同位素丰度比标准溶液,处理过程中应避免同位素沾污,标准溶液浓度应与 样品溶液浓度一致。 4.3 仪器 4.3.1 多接收电感耦合等离子体质谱仪 磁质谱,丰度灵敏度不大于5×10-6(质量数237,1μg/L铀溶液),配有4个或4个以上的法拉第 杯接收器。 4.3.2 试验用器皿 使用前应确认器皿空白值,铅、汞等金属元素溶出量不影响检测。 4.4 测定步骤 4.4.1 样品溶液的制备 样品为水溶液样品,或经化学处理后转化为水溶液,使用2%硝酸水溶液调整样品的浓度适于质谱 仪检测。 4.4.2 空白溶液的制备 样品若用2%硝酸水溶液调整浓度,可使用2%硝酸水溶液作为空白溶液。 4.4.3 同位素丰度比测量 使用仪器软件编制铅同位素丰度比测量方法,测量组数(block)设为5~10,每组测量10个数据,同 位素比值数据结果设定为204Pb/206Pb,207Pb/206Pb,208Pb/206Pb。 根据设定的方法,依次测量空白溶液、铅同位素丰度比标准溶液、空白溶液、待测样品,记录各同位 素丰度比的测量数据。标准溶液或样品溶液在测量后采用2%硝酸水溶液清洗,清洗后仪器本底计数 的变化应不影响样品测量结果,在标准溶液和样品溶液测量时应扣除空白溶液的计数。 测量空白时,通过磁场扫