中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

钛同位素标准溶液研制

唐索寒, 李津, 王进辉, 潘辰旭. 钛同位素标准溶液研制[J]. 岩矿测试, 2013, 32(3): 377-382.
引用本文: 唐索寒, 李津, 王进辉, 潘辰旭. 钛同位素标准溶液研制[J]. 岩矿测试, 2013, 32(3): 377-382.
Suo-han TANG, Jin LI, Jin-hui WANG, Chen-xu PAN. Preparation and Certification of A Titanium Isotopic Standard Solution[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(3): 377-382.
Citation: Suo-han TANG, Jin LI, Jin-hui WANG, Chen-xu PAN. Preparation and Certification of A Titanium Isotopic Standard Solution[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(3): 377-382.

钛同位素标准溶液研制

  • 基金项目:
    国土资源公益性行业科研专项经费项目(200911043-17)
详细信息
    作者简介: 唐索寒,研究员,从事同位素地球化学研究。E-mail: tangsuohan@16.com
  • 中图分类号: O614.411;TQ421.31

Preparation and Certification of A Titanium Isotopic Standard Solution

  • 钛同位素组成可用于地球化学和宇宙化学研究中,但目前国内外缺乏钛同位素标准物质。为了满足地质样品钛同位素分析的需要,本文研制了钛同位素标准溶液,报道了钛同位素标准溶液的研制过程和定值结果,包括标准溶液的选择、均匀性和稳定性检验、定值分析及测定数据的统计性检验等。通过初步测定,确定美国Alfa公司生产的Ti单元素溶液作为备选Ti同位素标准溶液。将备选标准溶液分装成150瓶,随机抽取15瓶进行均匀性检验,测试结果的F值均小于临界值,表明备选标准溶液的Ti同位素组成均匀。通过30个月的稳定性检验,标准溶液的特征量值变化在不确定度范围内。采用独家和多家实验室相结合的方法进行定值,标准溶液的特征量值及不确定度推荐为:δ50Ti=-2.23‰±0.14‰,δ49Ti=-1.67‰±0.09‰,δ48Ti=-1.13‰±0.06‰,δ47Ti=-0.57‰±0.05‰。研制的标准溶液可用于钛同位素分析时校正仪器和验证质谱分析过程,有利于不同实验室的测试数据之间的对比和应用。
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  • 表 1  三种溶液钛同位素组成初步测定结果

    Table 1.  Preliminary results of Ti isotope composition for three different solutions

    Ti单元素溶液 δ50Ti δ49Ti δ48Ti δ47Ti
    Ti-1
    (北京有色金属研究总院)
    -2.11 -1.59 -1.06 -0.54
    Ti-2
    (美国Alfa公司)
    -2.24 -1.69 -1.13 -0.55
    Ti-3
    (美国High-Purity Standards公司)
    -1.44 -1.10 -0.74 -0.37
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    表 2  均匀性检验方差分析结果

    Table 2.  Variance analysis for homogeneity inspection of reference sample

    δ Q2 ν2 s22 Q1 ν1 s12 F Fα(ν1,ν2)
    δ50Ti 0.118 30 0.00392 0.069 14 0.00496 1.26 2.02
    δ49Ti 0.070 0.00234 0.035 0.00253 1.08
    δ48Ti 0.044 0.00145 0.018 0.00130 0.89
    δ47Ti 0.041 0.00135 0.012 0.00082 0.61
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    表 3  标准溶液在30个月内特性量值的测定数据

    Table 3.  Measurement data of δTi in 30 months

    时长/月 δ50Ti/‰ δ49Ti/‰ δ48Ti/‰ δ47Ti/‰
    4 -2.20 -1.67 -1.11 -0.54
    8 -2.24 -1.69 -1.13 -0.57
    12 -2.18 -1.65 -1.11 -0.56
    20 -2.19 -1.66 -1.11 -0.56
    22 -2.21 -1.67 -1.12 -0.56
    30 -2.19 -1.65 -1.11 -0.56
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    表 4  标准溶液稳定性检验结果

    Table 4.  The stability test of reference sample

    特征量值 b1 b0 s s(b1) t0.95,4×s(b1) st
    δ50Ti 0.000949 -2.22 0.02293 0.001056 0.00293 0.032
    δ49Ti 0.000777 -1.68 0.01297 0.000597 0.00166 0.018
    δ48Ti 0.000299 -1.12 0.00946 0.000436 0.00121 0.013
    δ47Ti 0.000307 -0.56 0.01424 0.000655 0.00182 0.020
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    表 5  钛同位素标准溶液的多次测量数据(单一实验室)

    Table 5.  Multiple measurement data of Ti isotope composition for reference samples (unique laboratory)

    序号 编号 第1次测定 第2次测定 第3次测定 平均值
    δ50Ti δ49Ti δ48Ti δ47Ti δ50Ti δ49Ti δ48Ti δ47Ti δ50Ti δ49Ti δ48Ti δ47Ti δ50Ti δ49Ti δ48Ti δ47Ti
    1 2 -2.14 -1.66 -1.11 -0.59 -2.15 -1.62 -1.12 -0.62 -2.12 -1.62 -1.05 -0.50 -2.14 -1.63 -1.09 -0.57
    2 9 -2.27 -1.71 -1.18 -0.60 -2.32 -1.73 -1.10 -0.53 -2.12 -1.62 -1.05 -0.54 -2.24 -1.69 -1.11 -0.56
    3 13 -2.27 -1.70 -1.16 -0.60 -2.18 -1.65 -1.11 -0.58 -2.20 -1.72 -1.09 -0.51 -2.22 -1.69 -1.12 -0.56
    4 15 -2.25 -1.69 -1.12 -0.54 -2.19 -1.68 -1.13 -0.60 -2.24 -1.68 -1.14 -0.57 -2.23 -1.68 -1.13 -0.57
    5 32 -2.25 -1.68 -1.12 -0.58 -2.16 -1.61 -1.11 -0.60 -2.30 -1.70 -1.15 -0.63 -2.24 -1.66 -1.13 -0.60
    6 42 -2.29 -1.76 -1.18 -0.60 -2.26 -1.72 -1.16 -0.62 -2.28 -1.77 -1.16 -0.62 -2.28 -1.75 -1.17 -0.61
    7 44 -2.20 -1.66 -1.11 -0.56 -2.26 -1.67 -1.15 -0.57 -2.29 -1.75 -1.16 -0.63 -2.25 -1.69 -1.14 -0.59
    8 51 -2.25 -1.70 -1.16 -0.56 -2.27 -1.70 -1.17 -0.62 -2.22 -1.70 -1.13 -0.58 -2.25 -1.70 -1.15 -0.59
    9 54 -2.31 -1.77 -1.18 -0.58 -2.19 -1.61 -1.10 -0.58 -2.27 -1.66 -1.15 -0.54 -2.26 -1.68 -1.14 -0.57
    10 57 -2.24 -1.66 -1.12 -0.56 -2.20 -1.68 -1.11 -0.55 -2.34 -1.70 -1.19 -0.63 -2.26 -1.68 -1.14 -0.58
    11 60 -2.29 -1.74 -1.18 -0.61 -2.16 -1.63 -1.10 -0.54 -2.32 -1.78 -1.20 -0.62 -2.26 -1.72 -1.16 -0.59
    12 66 -2.29 -1.76 -1.18 -0.58 -2.23 -1.66 -1.10 -0.52 -2.36 -1.71 -1.14 -0.57 -2.29 -1.71 -1.14 -0.56
    13 79 -2.35 -1.76 -1.19 -0.64 -2.21 -1.70 -1.11 -0.54 -2.37 -1.75 -1.17 -0.59 -2.31 -1.74 -1.16 -0.59
    14 86 -2.30 -1.74 -1.18 -0.58 -2.25 -1.71 -1.16 -0.58 -2.19 -1.65 -1.09 -0.60 -2.25 -1.70 -1.14 -0.59
    15 96 -2.32 -1.71 -1.18 -0.61 -2.35 -1.80 -1.19 -0.60 -2.21 -1.65 -1.13 -0.56 -2.29 -1.72 -1.17 -0.59
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    表 6  钛同位素标准溶液的定值分析数据

    Table 6.  The analytical data of Ti isotope composition for reference samples

    实验室
    编号
    编号 第1次测定 第2次测定 第3次测定 平均值
    δ50Ti δ49Ti δ48Ti δ47Ti δ50Ti δ49Ti δ48Ti δ47Ti δ50Ti δ49Ti δ48Ti δ47Ti δ50Ti δ49Ti δ48Ti δ47Ti
    2 -2.25 -1.68 -1.12 -0.58 -2.16 -1.61 -1.11 -0.60 -2.30 -1.70 -1.15 -0.63 -2.24 -1.66 -1.13 -0.60
    42 -2.29 -1.76 -1.18 -0.6 -2.26 -1.72 -1.16 -0.62 -2.28 -1.77 -1.16 -0.62 -2.28 -1.75 -1.17 -0.61
    66 -2.20 -1.68 -1.11 -0.56 -2.26 -1.67 -1.15 -0.57 -2.29 -1.75 -1.16 -0.61 -2.25 -1.70 -1.14 -0.58
    15 -2.23 -1.64 -1.15 -0.53 -1.97 -1.51 -1.07 -0.52 -2.29 -1.71 -1.17 -0.56 -2.16 -1.62 -1.13 -0.53
    54 -2.05 -1.61 -1.09 -0.51 -2.07 -1.57 -1.11 -0.53 -2.24 -1.63 -1.16 -0.58 -2.12 -1.60 -1.12 -0.54
    86 -2.24 -1.70 -1.13 -0.58 -2.08 -1.63 -1.08 -0.55 -2.35 -1.75 -1.21 -0.61 -2.22 -1.70 -1.14 -0.58
    ③-1 32 -2.32 -1.75 -1.15 -0.58 -2.44 -1.80 -1.20 -0.63 -2.25 -1.65 -1.14 -0.55 -2.33 -1.73 -1.17 -0.59
    44 -2.44 -1.81 -1.22 -0.61 -2.32 -1.71 -1.15 -0.57 -2.41 -1.75 -1.20 -0.61 -2.39 -1.76 -1.19 -0.59
    79 -2.47 -1.84 -1.23 -0.64 -2.27 -1.62 -1.10 -0.55 -2.46 -1.81 -1.22 -0.61 -2.40 -1.76 -1.18 -0.60
    ③-2 9 -2.13 -1.6 -1.06 -0.54 -1.99 -1.52 -0.99 -0.49 -2.32 -1.76 -1.18 -0.61 -2.15 -1.63 -1.08 -0.55
    57 -2.20 -1.63 -1.11 -0.63 -1.94 -1.44 -0.98 -0.52 -2.22 -1.64 -1.09 -0.56 -2.12 -1.57 -1.06 -0.57
    96 -2.07 -1.56 -1.05 -0.53 -2.10 -1.56 -1.05 -0.54 -2.26 -1.65 -1.09 -0.53 -2.14 -1.59 -1.06 -0.53
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    表 7  标准物质定值数据的不确定度

    Table 7.  Certified values and uncertainty from certified values for reference samples

    定值实验室 项目 δ50Ti/‰ δ49Ti/‰ δ48Ti/‰ δ47Ti/‰
    单一实验室 标准值() -2.26 -1.70 -1.14 -0.58
    标准偏差(s) 0.027 0.024 0.017 0.017
    不确定度(Uchar) 0.03 0.02 0.024 0.014
    测量组数(N) 14 14 14 14
    多家实验室 标准值() -2.23 -1.67 -1.13 -0.57
    标准偏差(s) 0.101 0.069 0.045 0.029
    不确定度(Uchar) 0.053 0.034 0.02 0.02
    测量组数(N) 12 12 12 12
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    表 8  标准溶液的不确定度

    Table 8.  The uncertainty of reference samples

    不确定度 δ50Ti/‰ δ49Ti/‰ δ48Ti/‰ δ47Ti/‰
    Ubb 0.032 0.014 0.011 0.0084
    Ults 0.032 0.018 0.013 0.020
    Uchar 0.0534 0.0340 0.0239 0.0137
    UCRM 0.070 0.041 0.029 0.026
    UC 0.140 0.082 0.058 0.051
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出版历程
收稿日期:  2013-01-13
录用日期:  2013-02-03

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