Analýza izotopového pomEru RIešI Zložité problémy
Vydáva: December 2024
Stiahnuť PDF
EnviroMail_22_Európa_Analýza izotopového pomeru rieši zložité problémy
Laboratóriá ALS ako jedny z mála na svete ponúkajú komerčné služby testovania pomeru izotopov nielen pre rádiogénne systémy (Sr, Nd, Pu, U) a ľahké stabilné izotopy (Li, B, Si), ale aj pre ťažké stabilné prvky, ako sú Ag, Ca, Cd, Cu, Fe, Mg, Mo, Si a Zn. Všetky tieto testy pomeru izotopov môžu slúžiť ako „odtlačok prsta“, ktorý poskytuje informácie o pôvode alebo geologickom veku, a potenciálne ich možno využiť na sledovanie zdrojov znečistenia a expozície.
Úvod do analýzy izotopového pomeru
Izotopové zloženie prvku môže byť ovplyvnené faktormi ako je jeho zdroj, vystavenie zvetrávaniu, biologické a biochemické procesy alebo geologický vek materiálu a môže poskytnúť cenné charakteristické a diagnostické informácie.
Analýza izotopových pomerov sa používa na presné meranie veľmi malých rozdielov v pomeroch rôznych izotopov prvkov a je mocným nástrojom v mnohých odboroch, ako sú geológia, geochronológia, geochémia, forenzné vedy, ľudská výživa, zdravotníctvo a archeológia. Väčšina ľudí pozná rádiouhlíkové datovanie, pravdepodobne najznámejšie využitie analýzy pomeru izotopov pri ktorom pomer rádioaktívnych izotopov uhlíka-14 a uhlíka-12 dokáže presne určiť vek organických materiálov až do obdobia približne 60 000 rokov. Hmotnostná spektrometria izotopových pomerov (IRMS) sa používa na meranie pomerov stabilných izotopov najbežnejších ľahkých prvkov, vrátane C, N, S, O a H. Meranie pomerov stabilných izotopov ťažších prvkov býva náročnejšie, vyžaduje špecializované prístroje a zvyčajne vyžaduje predkoncentráciu, pretože koncentrácie ťažkých prvkov sú vo väčšine typov vzoriek veľmi nízke. Niektoré z najbežnejších testov a aplikácií pomeru izotopov ťažkých prvkov sú uvedené v tabuľke 1.
Rozsiahlejší prehľad ťažkých prvkov a ďalších netradičných aplikácií stabilných izotopov pre podzemné vody možno nájsť v článku Elemental stable isotope assessment of groundwater contamination:
Možnosti ALS pro analýzu izotopového pomeru
Odborníci spoločnosti ALS majú viac ako 30 rokov skúseností s výskumom a komerčnými testami na analýzu pomeru stabilných izotopov pomocou prístrojov ICP-MS s vysokým rozlíšením (ICP-SFMS) a ICP-MS s viacerými kolektormi (MC-ICP-MS). Náš tím odborníkov významne prispel do oblasti analýzy izotopových pomerov 170 recenzovanými publikáciami.
Laboratóriá ALS ponúkajú analýzy pomeru izotopov pre viac ako 20 stabilných a rádiogénnych izotopových systémov v rôznych matriciach vzoriek s vysokou presnosťou, a to aj v prípade veľmi nízkych koncentrácií vzoriek. Väčšina testov izotopových pomerov vyžaduje vysokú presnosť, pretože rozdiely pozorované v izotopových pomeroch väčšiny prvkov sú malé. MC-ICP-MS sa používa pre najnáročnejšie meranie izotopových pomerov, kde je vyžadovaná čo najvyššia presnosť. Napríklad datovanie veku hornín a meteoritov pomocou izotopových pomerov samária a neodýmu si vyžaduje presnosť najmenej 0,002 %, ktorú je možné dosiahnuť len pomocou MC-ICP-MS.
Neistoty u ICP-SFMS sú vyššie a pohybujú sa v rozmedzí približne 0,05-1 % (v závislosti od testu), ale pre niektoré aplikácie sú dostatočné. Výsledky skúšok izotopových pomerov sa obvykle uvádzajú ako hodnoty delta (δ) v jednotkách tisícin (‰), ktoré sa vzťahujú k medzinárodne prijatým referenčným štandardom pre každý izotopový systém.
Požiadavky a možnosti testovania izotopového pomeru
Testy pomeru izotopov sú k dispozícii pre širokú škálu matríc, vrátane prírodných a technologických vôd, odpadových vôd, pôd, sedimentov, aerosólov, vegetácie, bioty, potravín, klinických vzoriek, archeologických objektov, kovov a zliatin.
Testy izotopového pomeru a požiadavky na aplikácie sú zložité. Všetci zainteresovaní odborníci z ALS môžu s našimi klientmi prerokovať požiadavky a určiť najvhodnejšie možnosti, ktoré môžu vyžadovať okrem analýzy IRMS aj prispôsobené techniky prípravy vzoriek, ako je odstránenie matrice, predkoncentrácia analytu a čistenie. Naši chemici môžu poradiť ohľadom množstva vzoriek a techník prípravy potrebných pre rôzne matrice, aby sa dosiahli minimálne alebo odporúčané množstvá požadované pre naše skúšobné metódy (ako je uvedené v tabuľke 2).
Spoločnosť ALS ponúka najrýchlejšie dostupné testovanie na analýzu izotopového pomeru ťažkých prvkov s bežnou dobou spracovania 6–10 pracovných dní (od prijatia vzoriek do laboratória) a pri niektorých testoch je možná aj urgentná analýza - veľa rýchlejšie ako vo väčšine univerzitných laboratórií pre analýzu izotopového pomeru.
Referencie
Print 
