ICS 71.040 N 04
GB
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
Determination of zinc and lead isotopic ratios in aqueous solution- Multiple-collectors inductively coupled plasma mass spectrometry
2015-04-15实施
2014-09-30发布
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 GB/T 31231—2014
前言
本标准按照GB/T1.1一2009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、逐海王军。
I 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
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4Zn、55Zn、7Zn、5°Zn、7°Zn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18.2MQ·cm的高纯水。 3.2.2硝酸（HNO：）：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，加人到刻度试管中，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-（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。
I GB/T31231—2014
3.3.2 试验用器血
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 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510，每组测量10个数据，同
位素比值数据结果设定为*Zn/Zn，57Zn/6+Zn,58Zn/54Z.n，7°Zn/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于扰元素的同位素，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 4结果计算
结果按式(1)计算：
RcRM-A
R疫正 =R ×RcRMM
....(1)
-
式中： R校正——样品中同位素丰度比的校正值； Rm
样品中同位素丰度比扣除空白后的测量值；
RcRM- 标准物质证书上的同位素丰度比值； R cRM- 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。
2 GB/T312312014
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）
重复性限r
再现性限R
Zn同位素丰度比
%
%
* Zn/* Zn 67 Zn/*Zn 6*° Zn/** Zn 7 Zn/ Zn
R=0.379Xm=0.56 R=1.857Xm0.7s7 R=0.459 Xm-0.584 R=13.00Xm-0.832
r=0.361Xm=0.575 r= 1.832Xm=0.782 r=0.436Xm-0.598 r=12.83Xm=0.847
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
Zn/** Zn
6 Zn/64 Zn
68 Zn/4 Zn
re Zn/* Zn
m ng/g 5~10 10~50 50~200 200~500 500~2000 0.010
R % 0.18 0.12 0.04 0.02 0.012
R % 3.3 1.9 0.50 0.16 0.07
R % 0.15 0.11 0.04 0.02 0.012
R % 0.56 0.32 0.09 0.03 0.016
r % 0.14 0.10 0.04 0.02
r % 0.17 0.11 0.04 0.02 0.011
r % 3.4 1.8 0.47 0.14 0.07
I
% 0.54 0.30 0.08 0.03 0.014
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。
水中铅同位素丰度比的测定
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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
3 GB/T 31231—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18.2MQ·cm的高纯水。 4.2.2硝酸（HNOs）：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，加人到刻度试管中，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试验用器血
使用前应确认器血空白值，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，通过磁场扫描注意观察仪器在204、206、207、208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Hg-204等，否则应在测量之前进行化学分离等工作。 4.4.4结果计算
结果按式(1)计算。 4 GB/T 31231—2014
4.4.5 平行试验
按以上步骤，对同一样品进行6次平行试验测定。 4.5 精密度
精密度数据按照GB/T6379.1和GB/T6379.2规定确定。 4.5.1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3。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。 4.5.2 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3。
表3铅同位素丰度比测量重复性和再现性（铅含量0.5ng/g～500ng/g）
重复性限r
再现性限R
Pb同位素丰度比 204 Pb/205 Pb 207 Pb/206 Pb 208 Pb/206 Pb
%
%
R=2.195×m-0.80 R=0.160Xm-0.600 R=0.112Xm-0.2
r=2.023 Xm-0.875 r=0.152Xm0.614 r=0.104Xm0.540
注：m表示铅元素的含量，单位为纳克每克（ng/g)。
4.5.3 重复性与再现性参考值
表4列出了m在不同范围时的r与R值，供参考。
表4m在不同范围时的r与R值
208 Pb/20s Pb
204 Pb/206 Pb
207 Pb/20* Pb
m (ng/g)
R % 4.0 2.2 0.55 0.17 0.08 0.04
R % 0.24 0.16 0.06 0.03 0.02 0.01
R % 0.16 0.11 0.05 0.02 0.01 0.01
- % 3.7 2.0 0.50 0.15 0.07 0.04
I % 0.23 0.15 0.06 0.02 0.01 0.01
r % 0.15 0.10 0.04 0.02 0.01 0.01
0.5~1 1~5 5~20 20~50 50~100 100~500
4.6 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；
u GB/T 312312014
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) 注明使用的标准编号
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