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双稀释剂法在非传统稳定同位素测定中的应用——以钼同位素为例(1)


2 1 年 4月 01  
Ap i  01   rl2 1







试 

Vo . 0. No.   13 2 1 38~ 1 3 4 

ROCK  AND  I M NERAL  ANAL YSI  S

文 章

编 号 : 2 4—5 5 (0 1 0 0 3 0   05 3 7 2 1 ) 2— 18— 6

双 稀释 剂 法 在 非 传 统 稳 定 同位 素测 定 中 的 应 用  以钼 同位 素为 例 
— —



津 ,朱祥坤 , 索寒  唐

( 中国地质 科学 院地质 研究 所 国土资 源部 同位素地 质 重点实验 室 , 京  103 ) 北 007 
摘 要 : 器的质 量分馏校 正是 提 高 同位 素分析 数据精 度 的关键 。“ 仪 同位素 双稀释 剂” 的测 定方法 可 实现 严格 的仪  器质量 分馏校 正 。文章 以 Mo同位 素为例 , 细介绍 了同位 素双 稀释 剂法 的原 理 、 算 方 法 以及 应 用 多接 收器等  详 计 离子体质 谱仪 ( MC— C I P—M ) 行 M S进 o同位 素组 成 高精 度分 析 的方法 。双稀释 剂和 标 准样 品 的  Mo 昕 使 用 / Mo   P d溶液 的  P / d d  P 标定 , 其他 Mo同位素 比值 通过  Mo卯Mo 定 。对  M / 0 9 / Mo和卯 / / 标 o  M 、 M0   8 Mo M0三组  Mo同位 素比值 建立 3个非 线性 方程 , 组成一 个非 线性 方程组 , 认 为仪 器质 量 分馏 和 自然分 馏都 符 合指 数 法 则 在   的前提 下 , 通过 T yo 公 式将 非 线性 方程 组 转 换成 线 性 方程 组 , 用牛 顿 迭代 法计 算 出样 品 的 M al r 使 o同位 素组 成 。   在使 用 MC—IP—M C S分析 过程 中, 组数 据采 集 2 每 0个数 据 点 , 最终 的 6   、9 o5o  ̄7 /M是这 2  ̄8/M和 9 o5o M9 M9 0组数 
据得 到 的 2 0组 6   ‰、9 o5o  ̄8/M和  M9 5 的平 均值  M 。

关键 词 : 双稀 释 剂 ; 同位 素 ;多接 收 器等 离子 体质谱 仪 ; alr 式 ;牛顿 迭代 法  钼 Ty 公 o
中图分类 号 :0 2 ; 6 7 6  6 8 0 5 .3 文献标 识码 :   A

Th   p ia i n o   u l  p k   n No - a ii na  t b e I o o e   e Ap lc to   fDo b e S i e i   n Tr d to lS a l   s t p s


A  s   t d   n n o I o o e   Ca e S u y o    s tp s

L f /.n,Z i HU Xin —u   ,T NG S oh n   agkn A  u —a  

( a oaoyo  oo eGe l y L b rtr fI tp   o g ,Misr o  a da d R s uc s n tue o  oo y  s o n t   f n   n   e o re ,Isi t  f iy L t Ge lg ,

Ch e eA a e  f o gc l ce c s ej g 10 3 ,C ia  i s   c d myo  l i   i e ,B i     0 7 hn ) n Ge o a S n i n 0
Absr c :Th   e   o i r a i  h   c u a y o  s t p   a u e e ti h   r p r ma s fa to a in o  n tu n a  ta t e k y t nc e sng t e a c r c   fioo e me s r m n  s t e p o e   s  rc in t   fi sr me tl o ma sd s rmi ai n c l r t d by d u l pi e Th spa e  o k M o io o e   sa   x m p e t  nr d c  he p n i l   s  ic i n to   a i ae     o be s k . b i  p rt o     s tp s a   n e a l o i to u e t   r c pe, i il tae t e c l u ain me h d o   g — r cso   e s e e tioo   o o i o   t  o b e s i e,a d d mo sr t  l r t h   ac lto   t o   fhih p e iin m a urm n  s tpe c mp st n wih d u l  p k us i n   e n ta e

te a ayia  to   i   l .olco  d cieyc u ld pamama ss e t mee ( -C — h   n lt l h d w t mut c l tri u t l o pe   ls - s p cr tr MC I P MS) h   Mo 卯Mo c me h i e n v o .T e /  
0   o b e s i e a d sa d r   r  ai r td b  0Pd  2   fPd sa d r  0ut n a d 0 h rr t s0   o b e s i e a d fd u l p k   n   t n a d we e c lb a e   v 4 / 0Pd o    t n a d s l i 0 n   t e  a i  fd u l  p k   n   o


sa d r   r  a ir td b  。M o   Mo On t e p e s   ft a h  n t tn a d wee c l ae   y 。 / b  h   r mie o  h tt e i sr ume tfa t nain a d t e nau e fa to ain n r ei to   n  h   t r r ci n to   o


 ̄ l w  n e p n nt  a ,a s se o   o ln a   q a in   sc nv ne  o a s se o i e re u to   sngt e Ta l r l a   x o e i lw o l a  y tm  fn n i e re u to swa   o e d t   y tm  fln a  q ainsu i  h   yo   f 珊 u a, a d t e fa t n to  a tr 0  he s mp e wa   ac 1t d b  he Ne 0  t rtv   eh d. 0 0  。 0 l 1 n  h  r ci ai n f co   ft   a 1  s c l u ae   y t   wtn i a ie m t 0  6’M, M o e 0 ’
,  

9 M  9 M 。 8 5  

a d 6 7 9 。wee me s r d 2  i e   n   v r g d wh n a ay i g wih M C.CP. S n   9M 5 M r   a u e   0 t s a d a e a e   e   n l zn   t  m I M

.  

K e   o ds:d u l  p k yw r o b e s i e;M o io o e; mu t— olc o n cie y c u l d p a m a ma ss e to tr   s tp lic le tr idu tv l  o p e   l s — s  p cr me e ;Ta l rfr l   yo  o mu a; Ne 0   tr tV   eh d wtn ie aie m t o  

收 稿 日期 : 0 00 —4 修 订 日期 : 0 1 1 7 2 1 -82 ; 2 1- -   0 0

基金项 目:国家高技术发展计划 (6 计 划) 目资助( 0 7 A 6 15 ;国家 自然科学基金创新群体项 目资助 (0 20 1 ; 83 项 20 A 0 Z 2 ) 49 10 ) 
科 技 部 基 本 科 研 业 务 费 项 目资 助 (0 0 ) J9 4  作 者 简 介 : 津 (90一) 女 , 西 阳泉 市 人 , 研 究 员 , 事过 渡 族元 素 同位 素地 球 化 学研 究 。Em i li8 19 hta .o   李 18 , 山 助理 从 — a : in0 1@ o i cm。 l j m l 通 讯 作 者 : 祥 坤 (9 1 , , 朱 16 一) 男 山东 沂 水 县 人 , 究 员 , 事 同位 素地 球 化 学 研 究 。Ema : i g u @ cg.s c 。 研 从 — i x nk n asa.n  l a


l 8 —   3

第 2期 

李津 等 : 双稀释剂法在非传统稳定 同位素测定 中的应用—— 以钼同位素为例 

第3 0卷 

近年来 , 随着多 接收 器等 离子体 质谱 ( MC~IP— C   MS 同位 素测试 技 术 的发 展 , 传 统稳 定 同位 素 成 为  ) 非 重 要 的国际地 学 前 沿之 一 。M C—IP—MS在 同位 素  C
分 析过程 中会 产 生较 大 的 质量 歧 视 效 应 (~2 Ju , % )  仪 器的质量 歧 视校正 是使 用 MC—IP—MS高精 度 测  C R 、    

为双稀释剂 在混合 物 中所 占摩 尔 分数 ,   ~

为 

样品的 自然分馏 系数 , 为仪 器 的质量分 馏系 数。   、 / 3 尺   和 n  分别指双稀 释剂 (p 、 品(p ) 标准  m s )样 sl 、 e (t) s 和混合溶液 ( i) d mx 同位素的真实 比值 。   和 r 指  r   样 品(p ) sl 和混合溶液 ( i) e mx 仪器分析 的比值 。  
由同位素质 量 守恒 即可得 到公 式 ( )  1:
?   +( 一 s)? k= 1 p     () 1 

定 同位素组 成 的关 键 。 目前 , 传 统 稳 定 同位 素测 试  非
方 法所 使用 的仪器质 量 歧 视 校正 方法 有 3种 : 种 是  一

元 素 内标法 ( lm n oig , 方法 的前 提是 待测 元  Ee et pn )该 D
素 与 内标元 素 的仪器 质 量 歧 视程 度 相 同 ; 2种 是 样  第
品 一标准样 品交叉 法 ( tn a Sa dr d—Sm l a pe—Bak t g , rcei )  n

由仪器 质量 分馏 和 自然分 馏符 合指 数法 则 即可得 
到公式 ( ) 2 和公式 ( )  3:

即在样品测试前 后分别进行标 准样 品测定 , 过样 品测  通 试 结果相对 于标 准 样 品结果 的归一化 进 行仪 器 的质 量  歧 视校正 ; 3种 是 同位 素双 稀 释剂 法 (st eD u l 第 I o   obe op   S i ) 即在待测样 品中加入 已知准确 同位素组 成 的双  pe, k 稀 释剂 , 通过双稀 释 剂 的分馏 来校 正 仪器 的质量 歧 视 ,   由于稀释剂与待测元 素为 同一种 元素 , 论上 的校 正效  理
果 是最好 的。   早在 16 9 3年 , o sn 就提 出双 稀释 剂法 可 以对  D do … 质 谱仪进 行严 格 的质 量分 馏 校 正 , 最 早 实 现 这一 技  而 术 的 则 是 C mps n和 O esy 以 及 C o e o ot o vr   b op r等  。  

(   )
(     )“

( 2 )  
( 3 )  

将公式 ( ) 2 和公式 ( ) 3 代人公式( ) 可得公式( ) 1, 4:  

… s p  
令:  

一s (   p  )  


(   )

㈩  

, e卢 )   s R +(   )  / D,… = p?   3l 1一 ’

国外 许多 学 者 使 用 双 稀 释 剂 技 术 分 析 测 试 P h同 位 

() 鲁 

?   (  广

㈩  

素  J 。我 国的一些 学者 也介 绍 了使用 热 电离 子质 谱 
结合 双稀 释 剂 法 分 析 P b同 位 素 的方 法  “ 。近 年   

公 式 ( ) 3个 未 知 数  5有

、3  和 … , /。   当元 素 

有 3组 独立 的 同位素 比值 也就是 方 程有 3组独 立 系数  时即可 得 到方程 的解 。这 也是 双稀 释剂 法需 要元 素有 
4个 以 E 位 素 才 适 用 的 原 因  同

来, MC— C MS的快速 发展 以及 在非传 统 稳定 同位  I P—
素研究 领域 的广 泛应 用 , 稀 释 剂 法再 一 次 引起 广 泛  双 关注 。Jh sn和 B adJ 以及 Se e 等  分 别 将该  ono er l   3 2 i r bt

方法用 于分 析 F e同位 素和 Mo同位 素 。  
双稀 释剂 法受 到众 多关 注 的原 因是 其具 有其 他方 

2 双稀释剂法在钼 同位 素组成 分析 中的应用 
Mo在 自然 界 中 有 7个 稳 定 同位 素 , 别 是 Mo 分  
(4 8 6 ) 舛 1 .3 % 、 Mo( . 4 % ) 9Mo( 5 9 0 ) 9Mo 9 27 、  5 1.2 % 、 6   ( 6 6 6 ) 9Mo ( . 5 % ) 9Mo ( 4 3 % )和  1 . 7 % 、  7 9 55 .  8 2 .13
Mo ( . 3 % )   9 63 。

法 所不具 备 的优点 : 首先 , 方法不 要求 元 素化学 分离  该

方 法 的回收率 达到 10 ; 次 , 方 法还 可 以获得 其  0% 其 该
他 方法难 以得 到 的精确 的元 素含量 。双稀释 剂法 也有  其局 限性 , 那就 是该 方法 只适 用 于 至 少有 4个 同位 素  的元 素 , 如 Mo和 F 。而使 用 双稀 释 剂 法 分析 非 传  例 e

2 1 双 稀释 剂 的选择  . 目前 国际上 通常 选择卯M o和  M o作 为双 稀 释剂 ,  

统稳定 同位 素 这一 领 域 在 国 内 尚属 空 白 , 文 以 M   本 o 同位 素为例 , 介绍 了该 方法 的原理 及计 算方 法 。  
本 测试 方法基 于 N   ls a型 M uPam C— C I P—MS  。

主要 有 以下 3个原 因 : ①  M o和  M o在元 素 M o中的  含量相 对较低 , 为 9 5 % 和 9 6 %l 并且 这两个  分别 .5 .3 l  ,
同位 素的含量较为 一致 , 在数学计 算 的过程 中产生误 差  较小 。②  M o没 有 同质 异 位 素 干 扰 , R   u为  Mo的  同质异位 素 干 扰 , 可 以通过 对 R 但 u的监 测 扣 除  R   u 的干扰 。③ 可 以 购 买 到 高 度 富集 的卯M ( 4 2 和  o 9 . %)
Mo 9 .% ) 释剂 ( a  ig  ao a L brtr)  (72 稀 O kRd eN t nl aoa y 。 i   o

1 双稀释剂法的原理 
通 常认 为仪器 质量分 馏 和 自然 分馏 都符 合指 数法  则 。N d和 O 的 同位 素工 作证 明仪器 质量 分馏 符合 指  s 数 法则 ¨   ; 规稳定 同位素证 明 自然分 馏符 合指 数  常 法则 。在 此前提 下 , 以下 内容 介 绍 使 用 双稀 释剂 法 校  正仪 器质 量分馏 的数 学原 理 。  

22 双 稀释 剂 和标准 样 品的 同位 素 比值 标定  .
双稀 释剂 和标准 样 品的 同位素 比值 标定 过程 分为 
两步。  


】9 —   3

第 2期 

ht tp: www. kc .a c   y s c. n







试 

2 1征   01

( ) Mo Mo的标定  1  / 目前 国际上 通 常使 用 P d溶 液 中ⅢP /   d来 标  d 加P 定  M / o Mo 为 了保 证 标 定 结 果 的误 差 最 小 , 合  。 混

所有 比值 的标定结 果 见表 1 这 里使 用英 国 O e  ( pn
U i rt nv s y的标 定结 果  ) 国际上 目前通 用 的 M ei 。 o同  位 素组 成均 是 以 Mo为分母 , 以将表 1中的结果 转  所

溶液 中的  P "2d 啪M d ̄ P 、 o和卯Mo的浓 度应 该 保 持 是  1 0
同一 数量级 。将 P d元 素溶 液 加入 标 准 样 品 和双 稀 释 

化 为 以 Mo为分母 的 比值 , 表 2  见 。
表1   M 一 o o  M 双稀释剂 和 F ce标准样 品同位素比值的  ihr s
标定结果 l 2  _
T b e 1 C lb ain r s h   fioo i  ais o 0Mo9 Mo d u l  a l   ai r t   e u s o s tD c rt   f 0 一     o b e o 0   7 s i e a d Mo s n a d s l t n p k   n     t d r  o u i   a o

剂中, 通过仪 器 质 量 分 馏 校 正 的  Mo Mo比值 是 基  / 于  P / 。d比值为 1 .2 似 d mP 0 9 2确 定 的  ]  。
1 4 0

l  n


/l 2 , pd Opd  r  ̄










 ̄ ( 02 = n 12     。 = )?   . 9
…  


,  
试剂  双稀释剂

1f 1 05611 n1 9   O   ,  
(   6)

0M / o 0 o9M   9 o9 o 0 o M   M /7 0 6 /7   M M 10 17  .402 004 1 .6 31   009 8  .2 07

M /7 0 9 09 o 09M   4 /7   M M 009 8  .128 0006  .l36

±0 0 02 4 ± . 0 0 4 ±0 0 0 0   ±0 0 0 0   ± . 0 O 2 .0 6   0 0 0 0  .0 0 3 .0 0 2 0 O 0 0 

其 中  P/ d 叫 d P …  通过 仪器 分 析可 知 , 么 就  那
是 已知 的。  
0Mo 0  
昕 Mo
I】 e Ir  

标准样 品 104 0  254 3   .077 .251  

177 5  160 5  09l5  .4 54 .7 39 .7  7 1

±0 0 0 6   ±0 O ol 3 ± . 0 0 5 ±0 0 00 5 ±0 0 0 6   .0 0 8 . 0 1  0 O 0 3   .0 8  .0 oo

0Mo o  

, s l Mo   ma s ̄  ̄  ̄

表 2 以 Mo 为分母的 同位素 比值 
Ta l    M o io o i a i  t  e o n tr M o be 2  s t pc r to wih d n mi ao    

M  o



I a 卯 o    s M  m s J
.  

 

:  

\  ,

,、 7 

卯M o  


I696 2  9.0 o5  J

式 中 , Mo钾    通过 仪 器分 析 可 知  已知 , 可    / Mo。 就
以得 到  Mo盯M   。 / o  

这里需要强调的是 : 经过校正的 M o同位素 比值并不  是真值 , 其原因有两点 : P ① d和 Mo的仪器质量分馏系数  可能是不一致 的。L ne c o gr h等¨ 认 为 , 对原子质 量相  i   相
近 的元 素 的仪 器 质 量 分 馏 系 数 相 似 ; 些 学 者 的 研  一

2 3 计算 方法  . 目前 国 际 上 通 常 使 用  Mo Mo粥Mo Mo和  / 、 /
卯 / Mo Mo 3组 比值 。 因 此可 以建 立 3个 非 线 性 方  这 程, 组成 一个 非线性 方程 组 :  

究 

发现 MC— C M IP— S分析的仪器质量分馏 系数与  f( p p, i   l r l     s, e )= ‘   +( 一 )。    1  R【 晶

质量呈线性关系 ; 而何学 贤等  的研究发 现仪器 的质量  分馏系数与质量不呈线性关系 。不 同同位素 比值 的仪器 
质量分馏 系数不 一样 , 量分 馏校 正 的前 提受 到质 疑 。 质   ② 所使 用的 P d溶 液  P / P 不 一 定 是 精 确 的  d  d
1 9 2[ 0. 2  
。 

( 凤 ?M =  ) (o 。 出  广     9 5
_ ( s,    i 一 p? 嚣+( 一 s)? 9 厂  r p l x - f R 2 e p f ,m )  s 1  耐 一 t p R8 s d  
9M 5

稀 释剂 和标 准 样 品绝 对 的  Mo卯Mo标 定 结 果 , /  

o  ̄ 。J

l l fp  se
mi


(o =  " 0 9广   5 M
f 1 8 

取 决 于所 使用 的  P/ P d  d比值 的准确 度 以及 不 同同  位素 比值 的仪 器 质量 分 馏 系数 是 否 一致 ; 是 已标 定  但 的稀 释剂 的  Mo Mo相 对 于标 准 样 品 的  Mo 卯M   / / o
是精 确 的。这 也就 是 说 , 过校 正 的 Mo同位 素 比值  经
啪 M0  M o.8 o   M o / 9M /


( p卢 ,m )    s,    i = x

?  

+(  s)? 9 1一 p   s R7 t d  

()   
式 中,   、 翼、 R R   r 、  、   r   和  为仪 器分 析结果 。  

?M 。 (o   9  5  

9 / o并 不是 真值 , 样 品  7  M Mo 但

、 s .t是 标定 结 果 ,   t Rd R。 、 d、 卯 s  

与标 准样 品问 的 同位 素分馏 是准 确 的。这也 就是 在使 
用双 稀 释 剂 校 正 MC—IP—MS仪 器 质 量 分 馏 测 定  C Mo同位素分 析过 程 中需要标 准样 品 的原 因。  

本文 认 为仪器 质量分 馏 和 自然分 馏都符 合指 数法 
则 的前 提 下 , 以上 非 线性 方 程组 通 过 T yo 公式 转  对 al r

( )其他 Mo同位素 比值 的标定  2
标定 其他 的 Mo同位 素 比值 使 用 没 有 添 加 P d的  标 准 样 品 和 稀 释 剂 , 过 根 据  P / P 通 d   d标 定 得 到  的啪M / Mo 确定 其他 同位 素 的比值 。 o卯 来  


换为线性方程组 , 使用牛顿迭代法求解计算 出样 品的   M o同位 素组成 。   Ty r 式最 典型 的应用 就 是求 任 意 函数 的近似  al 公 o 值 。如果 函数 . ) 含 有 。的某 个 区间 ( , ) 厂 在 ( a b 内具 

10 一   4

第 2期 

李 津 等 : 稀 释 剂 法 在 非 传 统 稳 定 同位 素 测定 中 的 应 用 —— 以钼 同位 素 为 例  双

第3 0卷 

有直到 ( n+1 阶 的 导 数 , 0 ) 贝 当  在 ( b 内 时 √( a, )  )口 J  

( p  s  
却 

,胁 ) 3 /  
…)  
1  

以表示 为 ( 一 ) 一 个 n次 多 项 式 与 一 个 余 项      的
R ( 之和。   )  
)=   +   (   )+   ( 一 X )    o2

(o  (   广 1 9 5 M 2 )
,  
( 5  1)

( p,  s    

( )-e9   ( ]  1r 8 f  
一 .+   c - X )    on ㈤  

此式 就 称 为 f  ) 点 。的 n阶 T yo 式 。 式 中  ( 在 al r展
c   =   c - X )+ ,   O nl  

在 。 与  之 间 。  

一 … 一nMm5I1   =  o (o(  一一 l 广   5l一/ l I—r9  斗 I 。M 4 ( 。■ I   i一 ) 9   一 J 03 f ( , , i         ) R9广  M   (o   5
s p

_

a  

公式 ( ) 的 3个 非 线性 方 程 分 别 对  s 3p和  8中 p/ l  c
3  / ; 3个 未 知数求偏 导 得到 :  这  

(  

,  ,  ) 卢。 卢 i  一    

兰  
(  

a  
。  1

:  



 

… )e \   U  /  \
 ̄d ,  

[  .   Mo 9 S
Mo



() 9 

( 6) 1  

,  , i  3  /。     )

型  

!型 ! i     !   一 垒!
…  

- o  9广   1s) nM( ( - 9 5  (  M o 。 ) 利 用 泰 勒 公 式 将 公 式 ( ) 的 3个 方 程 在 ( 、 8 中  。  5   \ 晕 _   叩,● L 三   并取   (o 广 ( 卢  .0  附近 展开 , 线性 部分 得到 线件 方程 组 :    9 5 M 1 / i) 1 3 )
=  


盯  

M M 

温5  _ +9)  【o ( ) (o q lM( [ 广/     9 M  n o-   3 O( 1 9   )  5 s M (o 9广/ /…。    5 (一x   9 M 33 s M o  o _ ) (  ̄ (o    s  产 p 9 l 5 e M   聪   s{5 t9   d   lM( 。d o(一  n 0一 sM / / (o   t 广3 3 9)  [   o 5 81   9 5 p 州  ( (广//= p ) (   .M       (一x 33   _    广 (0 …0 _ ) (   9产 5 8 o (   )(o + ) ( /一 lM   广(   n ( 9 5 3   。 (o (   … o _ - ) 广 .M     )/一)q (   9" 5 M ( /=  1 33 0   _   x  x9 (o    5
  一

叩 

R 

M o  M。



 

( 8  1)



 

公式 ( 8 的矩阵 方程 为 : 1)  

硝 (o  (o _ 。   广   )    9 5 M 9 ( 。 广 (o 广 5 1 吲       M 9 5 M   聪 一 t9  s[5 d   -s)_)  oe ( nM(  (      9广 (o1 。 9 J   9 5" M曲 』   s  M o 尺(0l ( )- s / 95 e   c otM脚 7M   do  ̄ 9)    d 。  (  广 1 [o   9 5   9 5 M o  


Mo M。





第 2期 
,,, .. .。. 。 .     .。. .。。 。.

2 1 仨  01



 

一  
。 

一  

一  
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0 _    ( 1
0  


( 广 ?M       (o  广 9 5

\ 、 ● ● ● ●● , , ● /  

=  
一  

cq  9 1 ̄ -  

)  

广 .M     (o  广 9 5
。 。 而 + ? . 一R(  r  5 . 9J   R 5 5o M. o s ? (  

?5) ( o   鲰 9 M

( 1 9 )  

的范 围为 0~1 通 常认 为 卢p 的范 围 为 一1~1 N   ls ,  e I , u Pama的 卢 =2 这 里 令 初 值 。:0 5  l=0 5  吣 , ., 。 .,

m , 0 2那么:  =  

踹一 ( o .5/( o I o ( )    ) nMR  ) [       温9   (o 9 “ 。J 5 M     S   9\ 9 M 5   r M 碟 ( “ ( (  - )  ) 一  )    ) -  (     n ( R R9) . 9JI。 l7、\。 莽 ̄s 。I。tM IMr o 一aM 5  n o l 。 S  ( ̄  5  5 一 o7 M [od ) , ] 9』 Ms \9 9 9  ̄  
岩 



-P0 (o+ ( o -   J ? - . 90   s 5 5.  ̄ M5 -P0   o - ( - . s 5  ̄
\ 、 ●● ●● ● ● 
, , . ... ... 。。.,. .。 ..

一 / 一 

2) 0 

矿~   测. 耋 、  
试 

将 

、 冀、 、   、   、 以及  R   R -tR R  ld s

5 o 、 Mo 9M    9 5   ( 见表 3 代 入公 式 ( 。 中得 到 : ) 2)   一  
、 

一  

一  

C; 0  2 
5   5  
/,,● ●, ●● ●●● ●, ●、

( . 875 0 1 5  0 43 6 i I  ~.、 ( . 073 0 03 9 r  5 3 81 3 8   . 5 4 . 64 ’o    — 0 0 5 0 5 m x 0 r 0  、 5 2 2 6 — . 28 ?∞ 78 8 9 0 m 1 i x
\ 

\、 ● ,● ● ●● ●/

 

I . 613 — . 353 . 931    8 21  00  1 0 229 ‘ 14   21  0
5 . 5 2 3   —0 0 61 8   0 0 0 0 3 ? 9 123 4 7 .0 7 3 .2 0 4 l   m 加 r7     m
5   5  
、 .. ,  j  

3 e .     414 09 69 r 1I 05I I.11 3— .363 ?9   一   2  3 p 9 r m 8  
,,,... .........

=  

( 1  2)

一/ 一 

i  一2 /   l  

2 . 1 0 5 —0 9 91 5 ? - 6 29 8 2 . 5 4 2 ,i   m  


2 6   8. 5. 0   2  

5   8   4   2   0   7  
3   6   7  
8   5   5  

假设 MC—IP—MS的分析 结果 为 r = . 3 6 8 2, f 1 6 8 6 8 1 r  .73 797 6, 入公 式 ( 1  C   0 8 8 6 5 r = .2 7 2 8 , 7=07  3   6  代 n 9 8 i m 9 i 7 0   3 2) 9   6   2
中得 到 :  


9  

4  

、 、 ●● ●● ● ● 

0. 50 4   0 0 88 01 5 5 . 3 686   36 0. 31 3 0 0 762   02     . 4 51 49 0 0 6 l 83 0 0l . 0  7   . 546  



( 2  2)



表 3 Mo   同位素相对原子质量比值 
Ta l    Atmi w ih  a i  fMo i tp s be3 o c e g trt o    s o e     o o
, \     一  %




ll   fp=  ̄ 。
\、 ●●●●●_’ \ 

i   -即可得到  、 和  i   x = , 3J 1p 。   的解 

一  

为  、   卢 。 卢。和     。
(  

同位素 比  
9 Mo  o   5 / 0 M0

相对原子质量 比值 
I  

№  

2  

09 9 3   4 9 73


同也以过  (  得 校后 时可通 R=  ) 到 正 
的样 品 的 同 位 素 比值 分 别 为 : S  p R。 l . 0  0 8 、 。 e=0 6 28 73 5 
R  S p


9M0 9Mo 5 /8  
9Mn   M0 5 /  

0 9 93 26 .6 6  
0. 7 3 9   99 5 6

l 。


1 5 3 7 4 3和  . 132 4

= .9 2 5 5 。 0 59 0  2  1

经计 算 即 可 得 出:  


=0 0 26 79 8 卢 = . 0  9  9 ,    

0590 46gi 2219 82将 .5496 ,   .   5 1;   m= 77


、i g  m代 


通 =o ? o       。 ) ( ) o等一…o : (  一
1 O ll Mi 。O n 3


人公 式 ( 2 , 可 得 出 : 2) 即  

=0 0 26 72 8 卢 = . 0  9  9 ,    

即 可 得 到 

。=2 174 39  . 8 4   ,
。 0 87 1 。 = . 8 7 9 

0 0 1 9 6 5  i= . 8 9 5 0 。 以此类 推得 出 : . 2  3 3 ,   2 2 2 7   9 2 6  


6  

” 。= 1  


3 4 1 9和 6 2 73  

002 9  2  。 = 一0025 35 3 卢 i = .0 69 1 , l 1   .4  8  9 , j   m  
=0 0 2 6 9 1   l . 0  9   1,  = 一0 0 25 4 5 5, . 4   4  0  

通 常在使 用 MC—IP—MS分 析 过 程 中 , 组 数  C 每 据采集 2 0个 数 据 点 , 终 的  Mo M 、 o Mo 最 / o粥M /  
和卯Mo Mo是 这 2 组瑚 Mo  M 、 o  M 和  / 0 / o %M / o
卯Mo  M0 平 均 值   / 的

2 2 721 7 7; .5 13  



i 227 503  = 002 69 1 卢D =   .524 3 ; = .0  9 1 , )   l e 002 455gi 2275 03 .4 540 ,m = .524 3 。可以看出 =      
----— —

1 2 .— 4 -   - - —

第 2期 

李 津等 : 双稀释剂法在非传统稳定 同位素测定 中的应用—— 以铝同位素为例 

第3 0卷 

3 结语  
综 上所 述 , 双稀 释 剂 和 标 准 样 品 的Ⅲ Mo M   / o使  用P d溶 液 的  P / P d  d标 定 , 他 Mo同位 素 比值 通  其 过 ㈣M / Mo标定 。在认 为仪 器 质量 分馏 和 自然 分馏  o  都符 合指 数 法 则 的 前提 下 , 过 T y r 式 将 非 线性  通 al 公 o 方 程组转 换成 线性 方 程组 , 用 牛顿 迭 代 法 计算 出样  使 品的 M o同位 素 组成 。总之 , MC—IP—M C S分 析结 合  双稀释剂 技术 可 以得 到高 精 度 Mo同位 素 组 成 数 据 。  
随着 研究 和应用 工作 的进 一步 深入 , Mo同位 素势 必成 

铅 双 测 [O  常 向 阳 . 同 位 素 研 究 新 进 展 “ 稀 释 剂 ” 定 方 法 和  1]
“ G O—C I O 模 式 年 龄 [ ] 地 质 地 球 化 学 ,9 9  A S SR ” J. 19 ,
2 2):3—9 . 7( 9 8 

[ 1  王林 森 , 利 . 双 稀 释 法 测 定 地 质 样 品 中 的 铅 同 佗 素  1] 张 用 组 成 [] 矿 物 岩 石 ,0 3 2 ( ) 4 4 . J. 20 ,3 2 :4— 8   [2   1]
J h s n C M , Be r  B . C re t n o   n t me tl   ono    a d  L o r ci   f i sr o n n al y
prdu e   s fa to ai n d ig ioo c n lss f Fe o c d ma s r ci n to   urn   s tpi a ay i o   

b  e a i i tnm s set m t [] ne ai a yt r l o s i   as p c o er J .It n t nl hm   n ao   r y r o  
Jun l Mas pc o e y 9 9 9 :7— 9 ora  f o s S et m t ,19 ,13 8 9 .   r r  
ib r  C, N ̄lr T F, Krme s  D. D tr n t n f e    a r  J eemiai  o  o [ 3  Se et 1]
moy d n m  ioo e fa to ain b   d u l—p k   mu t? lb e u s tp   r cin to   y o be- i e s li  -

为地球化 学与 环境科 学研 究 的一种 重要 手段 。  

cl c rnuteycu l   l m   asset m t [ ] oet  dc vl ope pa am  pc o e l oi i   d s s r r J. y  

4 参考文献 
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pega io r mm  e e s g l v l i  mu i olc o id ci ey o p e    u n h c l tr n u t l c u ld e v

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[ ] P l ca orpy 2 0 ,1 ( )4 4— 3 . J . ae engah , 0 1 6 4 :2 4 4 o  
o    r u ma n S L,B u     , amE M  [ 6  P ri go    ,Kn x H D ,B e e n     1 ] a n tnJR
Fene   i r F. Nuci s nd s tp s, c r f h  n c ie   lde a  ioo e ha  o  te u ld s t

[] 4 

G l      . O t a du l a dtpesii   rhg  ae SJG r pi l obe n r l p n f   i m     i   k go h

[ .Lc he  rn ceet y e   ok K P   M] o ked Ma i,S hnc d ,N w Y r : A L t a
I c,1 96:4. n 9 6  

pei o l d i t i m aue n [J] C e cl r s n e   s o c esr ci a op  met . hmi   a
Ge lgy,1 9 oo 9 9, 1 57:2 5 —2 4. 5 7  

[7  L n e c     1 ] o g f h H P,F e    i y r r B J,S r n     . Dee mi a in o  t gDF o tr n t   f o
la  ioo e ai s b  i du t e y c p e   p a ma m a s e d s t p  r to  y n ci l  ou ld l s — s  v

[] 5

H m l   Mah sG, la6eF, l geC J rcs  a ei B, nh  A br   Al r   .Pei n d 6 e
la  s t p   a ur ne t    h   u l s i e t c n q   e d io o e me s e l n sby t e do b e p k   e h i ue:

set m t (C — ) [ ] Set ci c  c ,18 , pcr e o r IPMS J .pc ohmi A t   7  y r a a 9
42B: 9 —48. 3  

A rcnieao [ ] Gohm c tCs ohmc  c ,  eos r i J . ecii e om ci i A t   d tn a   a a
1 8 ,4 :1 3 — 1 2. 95 9 7 8  

[8  1]

Hia aT. Le d ioo i  nay i  fNI T  tnd r  ee e c   r t  a  s t p c a lsso   S sa a d r fr n e m ae i s usn   mu tpe c le tr idu tv l  c up e   tra   l ig li l— ol co   n c iey o ld pls  ma s p cr me r c u l d a ma s s e to t y o p e  wih t mo i e  e tr a  df d xe n l i

[] 6

P w l R,Wod ed J eg J U cr i i   n l d o el   oha  ,H rt . n e a t so e     tne a
io o   n ls s s tpe a ay e :De o v lto  n hed b es kem eh d e n ou in i t   ou l pi   t o  

[ ] C e i l el y 19 , 4 : 5—14 J . hmc   o g , 9 8 18 9 aG o 0.  
71     T iw l hr al l  M F Mu iolco I P MS n lss f b . hc l tr C —  a ayi  P   e  o
ioo su i     s tpe  sng a Pb一 Pb d ube pke e n tae         o l  i  d mo sr ts up

c re t n o ci  meh d or o to  f  mas ici n t n f c 『J]  s ds r ai  ef t mi o e .
An y t 1 96,11 1 7 — 1 al s , 9 2: 40 411  .

[ 9  梁 细 荣 , 刚 健 , 献 华 , 颖 . 收 集 器 等 离 子 体 质 谱  1] 韦 李 刘 多

t 40  p o 00 pm/a u y t mai e r r i T1n r lz to   m  s se t c ro s n 一 o maia in

快速 精 确 测 定 钕 同位 素 比值 [ ] 岩 矿 测 试 ,2 0 , J. 0 2 
2 ( 2 7—2 . 1 4):4 51  

[ ] C e i l ooy2 0 ,14: 5 29  J . hmc   l ,0 2 8 2 5— 7 . aG g e
[] 8  Bk rJ et D,Wa h T,Mezn C P  st i ae ,P a     e it g  ye  . b i o c op 
a ay i  o sa a d   a d s mp e  usng   n lss f tnd r s n   a l s i  a Pb一0Pb 24   d u l  pie a d h li m  o or c  o   s b a wih   o b e s k   n  ta lu t c re tf r ma s i s t a

[0  何 学 贤 , 索 寒 , 祥 坤 , 进 辉 . 接 收 器 等 离 子 体 质  2] 唐 朱 王 多

谱( MC—IP ) C MS 高精度测定 N d同位素 方法 [ ] 地球  J.
学 报 , 0 7 2 ( ) 4 5— 1 . 2 0 , 8 4 :0 40 
[ 1  2]
P a e C R, C h n A S akn o    .Q a tai   er     c o e    ,P ris n I J u ni t e t v
sp rt n f e a ai  o  mo y d nu o l b e m a d he i n  r num fo r m g oo ia  e lgc l

dul— cs g obef ui  MCIPMS [ . C e cl eooy  o n — — C J] hmi  G l , a g
2 04, l: 7 — 3 3. 0 21 2 5 0  

[ ] C m igG L r aao f xei n le osi La  9  u mn    .Po gt no  pr t r r n ed p i e me a r    
io o e r t   a u e ln s sn   h  d u e s ke me h d s t p   ai me s r ue t u ig t e o bl  pi   t o   o

ma r l f  st i d t m nt n b  — P t i so i o c e r ia o  y MCI MS [ ] ea  r o p   e i C J.  
e san ar   G o t d ds an   G o n yial Ree c d e a altc   sarh, 2 9, 33: 00   2】 —2   9 29.

[ ]C e cl o g , 9 3 1 :17—15  J . hmi   l y 17 ,1 5 aG o e 6.



13 —   4


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