MC-ICP-MS高精度V同位素分析方法
钒是一个重要的过渡金属元素,由于其在自然界存在很多价态,且在地球的各个圈层广泛分布,因此钒元素的丰度变化被广泛用来研究和氧化还原反应相关的地球化学过程.钒有两个稳定同位素50V(0.24％)和51V(99.76％),根据同位素分馏的基本理论,不同价态的同种元素由于键强存在较大差异,同位素之间会产生较大分馏.因此,考虑到钒元素的多价态特性,钒同位素在自然界中应当存在很大分馏,且钒同位素的变化有可能为人们认识自然提供更多的信息.然而目前文献中的测量方法更适用于钒含量比较高的样品,且化学分离流程步骤多,耗时长,数据的测量精度并不是非常理想(0.1‰～0.2‰,2SD).本研究旨在建立一套更简单更有普适性的方法，可以适用于不同钒含量的样品，提高化学流程的效率，有效降低质谱测量时样品的消耗量。笔者改进了前人的化学流程，首先通过阳离子树脂(AG50W-X12)将样品中的V和大部分其他基质元素分开，再利用阴离子树脂(AGIX8)进一步提纯，从而得到高纯度的V。纯化过的样品通过中国科学技术大学的Neptune Plus(MC-ICP-MS)进行测量。利用1010Ω电阻来监测51V信号，以保证50V达到足够信号强度的情况下51V的信号强度不超过仪器测量范围。采用中分辨或者高分辨模式排除ArN+等多原子离子的干扰。仪器测量过程中产生的分馏通过样品一标样间插法进行校正，间插标样为AA。样品的V同位素测量结果表示为δ51/50v=1000”(51V/50V)样品/(51V/50V)AA-1”。纯V标准溶液利用该高精度分析方法我们对USGS和GSJ的11个岩石学标样进行了V同位素分析，结果显示：玄武岩BHV0-2、BIR-2和GSP-2的δ51/50v与前人的测量结果在误差范围内一致；BCR-2和AGV-2的δ51/50v和前人测量结果（BCR-2：-0.95±0.16‰，AGV-2：-0.50±0.19‰）具有明显差别，可能反映了样品的不均一性，但造成这一差别的具体原因还需要进一步工作来探查。本研究建立的高精度V同位素分析方法可以为开展V同位素地球化学研究提供有力的工具。
钒同位素 分馏实验 接受器 电感耦合等离子体 质谱仪
吴非 于慧敏 田笙谕 戚玉菡 黄方
中国科学院壳幔物质与环境重点实验室/中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥 230026
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1-1
2015-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）