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地质标准物质中铂族元素的同位素稀释法定值
项目完成单位：国家地质实验测试中心
项目完***：胡明月 吕彩芬 何红蓼
一 前言
铂族元素包括钌、铑、锇、铱、铂、钯六个元素，有很高的经济价值，并且在地球科学、空间科学、环境科学等领域具有较高的科研价值。准确分析地质样品中的铂族元素一直是一项难度很大的任务，迫切需要可靠的标准物质对分析质量进行监控和溯源。但是由于铂族元素分析本身难度大，各个实验室提交的分析数据往往离散程度很大，造成铂族元素标准物质定值的困难。
例如我中心承担研制的海洋沉积物标准物质，铂族元素是要求定值的重点项目，而来自不同国家十几个实验室的数据相差达数十倍。
同位素稀释法被公认为最可靠的分析方法，一定量的浓缩同位素一旦加入到样品中与被测同位素充分平衡，就不要求其后化学处理的完全回收，也不受测定过程中仪器漂移的影响，从而保证了分析结果的准确性。
同位素稀释法测定铂族元素不仅可为标样定值提供可靠数据，还可为铂族元素仲裁分析和铂族矿产开发品位确定等提供关键数据。
二 稀释法原理
基本原理
天然的样品中，一般同位素组成是相对稳定的。稀释法就是向某种样品中加入已知量的经过同位素富集的稳定同位素稀释剂，使样品中该元素同位素组成改变，从而计算样品中该元素的量。
“稀释剂”是指含有已知浓度的某一特定元素的溶液，而此元素的同位素组成已经由于其中一种天然同位素得到富集而发生了变化。在被分析的样品中，这种元素的同位素成分是已知的，而浓度却不知道。因而，已知量的样品溶液和已知量的“稀释剂”混合时，混合物的同位素组成就能用来计算样品溶液中该元素的量。同位素稀释分析可以应用于具有两个以上天然同位素的元素。
样品中元素含量的计算
进行同位素稀释法分析，要具备富集了待测元素的某种同位素的稀释剂溶液，在一定量的样品中加入一定量的这种稀释剂溶液，使天然样品与稀释剂充分混合达到平衡，
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然后彻底分解样品，使之转化为可以为质谱仪测定的形式，最后用质谱测定样品中的新
的同位素组成，并计算样品中待测元素的含量。样品中待测元素含量计算公式如下：
Ws×M N×(As－ Bs×R)
C= ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯式 1
W ×Ms×(A N×R－BN )
其中， C－样品中待测元素的浓度， R－待测元素的同位素 A 与 B 的比值；
Ws－加入的稀释剂的量， W―样品的取样量；
M N－元素的天然原子量， M S－稀释剂中元素的原子量；
As－同位素 A 在稀释剂中的丰度， Bs－同位素 B 在稀释剂中的丰度；
A N－同位素 A 的天然丰度， BN －同位素 B 的天然丰度。
最佳稀释比
为了使误差尽可能小，我们需引入最佳稀释比的概念：
令 A ＝RNB A，B＝ RSBA， Z＝ RBA，X ＝N，Y ＝S，K ＝Ab SB/ AbNB，则由式 1 可得：
X= Y ×K×（ B－Z）/（Z－A） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯式 2
其中， RNBA －元素的天然同位素 A 和 B 的比值；
RSBA－元素在稀释剂中的同位素 A