CN108548862A - 一种含镉样品中镉同位素的测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含镉样品中镉同位素的测量方法，通过首先采用多接收等离子体质谱对待测含镉样品进行测试，得到质量数为110，111，112，113，114，116的镉同位素信号，质量数为117，120的锡同位素信号，质量数为105的钯同位素信号和质量数为115的铟同位素信号；然后通过质量数为105处的信号、质量数为120处的信号、质量数为117处的信号、质量数为115处的信号得到干扰元素110Pd、114Sn和113In信号，并将这些信号代入步骤1)进行信号扣除，得到校正后的110Cd，113Cd和114Cd的信号，实验结果表明，本发明提供的方法在待测样品中Sn/Cd≤0.5，In/Cd≤0.001，Pd/Cd≤0.0001时可以将钯、铟和锡对镉同位素的测试干扰校正回来，且不会对镉同位素的测试产生影响，进而提高了镉同位素测试精度和准确度。
Description
技术领域
本发明涉及同位素测试领域，尤其涉及一种含镉样品中镉同位素的测量方法。
背景技术
在同位素测试过程中，该同位素体系中一些同质异位素的残留会直接影响同位素的仪器测量。由于镉元素的质量数跨度大，有8个稳定同位素，分别为106Cd，108Cd，110Cd，111Cd，112Cd，113Cd，114Cd和116Cd；其同质异位素也很多，易干扰镉同位素的仪器测试。例如，110Pd、113In、114Sn分别会对110Cd、113Cd和114Cd的测试结果产生直接影响。因此，在测试Cd同位素的过程中，必须要定量评估干扰元素对其测试的影响。
Cloquet et al.(2005)进行了一系列锡元素添加实验，由此来评估锡对镉同位素测试的影响。实验发现当Sn/Cd比分别为0.3和10时，测试结果与真实值间有～0.2‰的偏离。但该研究并没有测试是否能对锡的干扰校正，更没有给出校正锡干扰的方法。此外，目前没有任何关于校正干扰元素钯和铟对镉同位素测试影响的方法。因此，定量评估以及校正干扰元素钯、铟和锡对提高镉同位素测试精度至关重要。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种含镉样品中镉同位素的测量方法，该方法校正了干扰元素钯、铟和锡元素对对镉同位素测试产生的干扰，提高了样品测试的准确度。
本发明提供了一种含镉样品中镉同位素的测量方法，包括：
1)采用多接收等离子体质谱对待测含镉样品进行测试，得到质量数为110，111，112，113，114，116，117，120，105和115的同位素信号；
2)以质量数为105处的信号作为105PdM信号，通过式(1)得到110Pd信号，
其中，为110Pd与105Pd的自然丰度比值，
β为1.6～1.8；
以质量数为120处的信号作为120SnM信号，通过式(2)得到114Sn信号，
其中，为114Sn与120Sn然丰度比值，
β为1.6～1.8；
以质量数为117处的信号作为117SnM信号，通过式(3)得到115Sn信号，
其中，为115Sn与117Sn然丰度比值，
β为1.6～1.8；
所述113In的信号按照式(4)得到，
其中，所述115InM＝115Signal-115SnM，115Signal为步骤1)直接从仪器上得到的115处的信号；
为113In与115In然丰度比值；
β为1.6～1.8；
3)将步骤2)得到的110Pd、114Sn和113In信号代入步骤1)进行信号扣除，得到校正后的110Cd，113Cd和114Cd的信号。
优选的，所述待测含镉样品中的锡与镉的质量比小于等于0.5。
优选的，所述待测含镉样品中的铟与镉的质量比小于等于0.001。
优选的，所述待测含镉样品中的钯与镉的质量比小于等于0.0001。
优选的，所述待测含镉样品为土壤样品或农作物样品。
优选的，所述β值按照式(5)所示计算公式得到：
其中，将采用步骤1)测量用多接收等离子体质谱测量无稀释剂的100ng g-1SRM3108标准物质溶液获得113Cd/111Cd的测量值作为RM；RT为113Cd/111Cd的自然丰度比值；m2为113，m1为111。
优选的，所述步骤1)的测试条件为在低分辨模式下采用Jet样品锥以及H截取锥组合，结合膜去溶系统进行测试。
优选的，步骤1)中的待测含镉样品的进样方式为使用干等离子体进样与现有技术相比，本发明提供了一种含镉样品中镉同位素的测量方法，通过首先采用多接收等离子体质谱对待测含镉样品进行测试，得到质量数为110，111，112，113，114，116的镉同位素信号，质量数为117，120的锡同位素信号，质量数为105的钯同位素信号和质量数为115的铟同位素信号然后以质量数为105处的信号作为105PdM信号，通过式(1)得到110Pd信号，以质量数为120处的信号作为120SnM信号，通过式(2)得到114Sn信号，以质量数为117处的信号作为117SnM信号，通过式(3)得到115Sn信号，所述113In的信号按照式(4)得到；然后将上述得到的110Pd、114Sn和113In信号代入步骤1)进行信号扣除，得到校正后的110Cd，113Cd和114Cd的信号，实验结果表明，本发明提供的方法可以将钯、铟和锡对镉同位素的测试干扰校正回来，且不会对镉同位素的测试产生影响，进而提高了镉同位素测试精度和准确度。
附图说明
图1为干扰元素钯校正前后对镉同位素测试的影响结果图；
图2为干扰元素铟校正前后对镉同位素测试的影响结果图；
图3为干扰元素锡校正前后对镉同位素测试的影响结果图。
具体实施方式
本发明提供了一种含镉样品中镉同位素的测量方法，包括：
1)采用多接收等离子体质谱对待测含镉样品进行测试，得到质量数为110，111，112，113，114，116的镉同位素信号，质量数为117，120的锡同位素信号，质量数为105的钯同位素信号和质量数为115的铟同位素信号；
2)以质量数为105处的信号作为105PdM信号，通过式(1)得到110Pd信号，
其中，为110Pd与105Pd的自然丰度比值，
β为1.6～1.8；
以质量数为120处的信号作为120SnM信号，通过式(2)得到114Sn信号，
其中，为114Sn与120Sn然丰度比值，
β为1.6～1.8；
以质量数为117处的信号作为117SnM信号，通过式(3)得到115Sn信号，
其中，为115Sn与117Sn然丰度比值，
β为1.6～1.8；
所述113In的信号按照式(4)得到，
其中，所述115InM＝115Signal-115SnM，115Signal为步骤1)直接从仪器上得到的115处的信号；
为113In与115In然丰度比值；
β为1.6～1.8；
3)将步骤2)得到的110Pd、114Sn和113In信号代入步骤1)进行信号扣除，得到校正后的110Cd，113Cd和114Cd的信号。
按照本发明，本发明采用多接收等离子体质谱对待测含镉样品进行测试，得到质量数为110，111，112，113，114，116的镉同位素信号，质量数为117，120的锡同位素信号，质量数为105的钯同位素信号和质量数为115的铟同位素信号；其中，所述待测含镉样品中的铟与镉的质量比优选小于等于0.001；所述待测含镉样品中的钯与镉的质量比优选小于等于0.0001；所述待测含镉样品中的锡与镉的质量比优选小于等于0.5；本发明对待测含镉样品的来源没有特殊要求，如可以为土壤样品或农作物样品；本发明对采用多接收等离子体质谱对待测含镉样品进行测试的测试条件也没有特殊要求，本领域公知的可以用于镉同位素测试的条件即可，优选为在低分辨模式下采用Jet样品锥以及H截取锥组合，结合膜去溶系统测试镉同位素；所述待测含镉样品的进样优选使用干等离子体进样。
按照本发明，本发明还通过以质量数为105处的信号作为105PdM信号，通过式(1)得到110Pd信号，
其中，为110Pd与105Pd的自然丰度比值，
β为1.6～1.8；
以质量数为120处的信号作为120SnM信号，通过式(2)得到114Sn信号，
其中，为114Sn与120Sn然丰度比值，
β为1.6～1.8；
以质量数为117处的信号作为117SnM信号，通过式(3)得到115Sn信号，
其中，为115Sn与117Sn然丰度比值，
β为1.6～1.8；
所述113In的信号按照以式(4)得到，
其中，所述115InM＝115Signal-115SnM，115Signal为步骤1)得到的115处的信号；
为113In与115In然丰度比值；
β为1.6～1.8；
其中，所述β值优选按照式(5)所示计算公式计算得到：
其中，将采用步骤1)测量用多接收等离子体质谱测量无稀释剂的100ng g-1SRM3108标准物质溶液获得113Cd/111Cd的测量值作为RM；RT为113Cd/111Cd的自然丰度比值；m2为113，m1为111。
按照本发明，本发明还将步骤2)得到的110Pd、114Sn和113In信号带入步骤1)进行信号扣除，得到校正后的110Cd，113Cd和114Cd的信号。
本发明提供的含镉样品中镉同位素的测量方法，通过首先采用多接收等离子体质谱对待测含镉样品进行测试，得到质量数为110，111，112，113，114，116的镉同位素信号，质量数为117，120的锡同位素信号，质量数为105的钯同位素信号和质量数为115的铟同位素信号；然后以质量数为105处的信号作为105PdM信号，通过式(1)得到110Pd信号，以质量数为120处的信号作为120SnM信号，通过式(2)得到114Sn信号，以质量数为117处的信号作为117SnM信号，通过式(3)得到115Sn信号，所述113In的信号按照式(4)得到；然后将上述得到的110Pd、114Sn和113In信号代入步骤1)进行信号扣除，得到校正后的110Cd，113Cd和114Cd的信号，实验结果表明，本发明提供的方法在待测样品中Sn/Cd≤0.5，In/Cd≤0.001，Pd/Cd≤0.0001时可以将钯、铟和锡对镉同位素的测试干扰校正回来，且不会对镉同位素的测试产生影响，进而提高了镉同位素测试精度和准确度。
下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
1.样品准备
本研究在100ng g-1SRM 3108Cd溶液分别添加会对镉直接产生同质异位素干扰的钯、铟、锡，配置成一系列不同浓度含干扰元素的溶液，分别用来检测干扰元素钯、铟、锡对镉同位素测试的影响。
2.仪器测试和数据校正
往各个溶液中按最佳稀释比1∶1加入双稀释剂111Cd-113Cd，混合均匀后在多接收等离子体质谱上测试上述样品。
使用的仪器是多接收等离子体质谱，在低分辨模式下采用Jet样品锥以及H截取锥组合，结合膜去溶系统(CETAC Technologies)使用干等离子体进样测试镉同位素。详细的仪器参数及法拉第杯结构可见表1，6个镉同位素(110Cd，111Cd，112Cd，113Cd，114Cd，116Cd)分别位于L3，L2，L1，C，H1，H2法拉第杯上，同时在H3，H4法拉第杯上监测了117Sn，120Sn的信号，同时也监测105Pd，115In的信号；然后根据式(1)～式(5)公式对镉同位素进行同质异位素的锡、钯和铟的校正，得到对同质异位素锡、钯和铟的信号扣除的镉同位素信号。
表1仪器的主要参数及法拉第杯结构
测试数据及校正结果如下见表2～表4以及图1～图3，其中，表2为干扰元素钯校正前后对镉同位素测试的影响结果；表3为干扰元素铟校正前后对镉同位素测试的影响结果；表4为干扰元素锡校正前后对镉同位素测试的影响结果；图1为干扰元素钯校正前后对镉同位素测试的影响结果图；图2为干扰元素铟校正前后对镉同位素测试的影响结果图；图3为干扰元素锡校正前后对镉同位素测试的影响结果图。本专利中镉同位素的组成用δ114/110Cd值表示，其中δ114/110Cd＝[(114Cd/110Cd)Sample/(114Cd/110Cd)SRM 3108-1)*1000]
表2
表3
表4
从表2～表4的测试结果可以看出，当Sn/Cd≤0.5，In/Cd≤0.001时，Pd/Cd≤0.0001时，可以通过本发明提供的方法对钯、铟和锡进行校正，得到精度和准确度较高的镉同位素测试结果；而当杂质超过这个值，就会对镉同位素测试产生影响，而且是无法通过对同质异位素的扣除来进行校正。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种含镉样品中镉同位素的测量方法，包括：
1)采用多接收等离子体质谱对待测含镉样品进行测试，得到质量数为110，111，112，113，114，116的镉同位素信号，质量数为117，120的锡同位素信号，质量数为105的钯同位素信号和质量数为115的铟同位素信号；
2)以质量数为105处的信号作为105PdM信号，通过式(1)得到110Pd信号，
其中，为110Pd与105Pd的自然丰度比值，
β为1.6～1.8；
以质量数为120处的信号作为120SnM信号，通过式(2)得到114Sn信号，
其中，为114Sn与120Sn然丰度比值，
β为1.6～1.8；
以质量数为117处的信号作为117SnM信号，通过式(3)得到115Sn信号，
其中，为115Sn与117Sn然丰度比值，
β为1.6～1.8；
所述113In的信号按照式(4)得到，
其中，所述115InM＝115Signal-115SnM，115Signal为步骤1)直接从仪器上得到的115处的信号；
为113In与115In然丰度比值；
β为1.6～1.8；
3)将步骤2)得到的110Pd、114Sn和113In信号代入步骤1)进行信号扣除，得到校正后的110Cd，113Cd和114Cd的信号。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述待测含镉样品中的锡与镉的质量比小于等于0.5。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述待测含镉样品中的铟与镉的质量比小于等于0.001。
4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述待测含镉样品中的钯与镉的质量比小于等于0.0001。
5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述待测含镉样品为土壤样品或农作物样品。
6.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述β值按照式(5)所示计算公式得到：
其中，将采用步骤1)测量用多接收等离子体质谱测量无稀释剂的100ngg-1SRM 3108标准物质溶液获得113Cd/111Cd的测量值作为RM；RT为113Cd/111Cd的自然丰度比值；m2为113，m1为111。
7.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤1)的测试条件为在低分辨模式下采用Jet样品锥以及H截取锥组合，结合膜去溶系统进行测试。
8.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤1)中的待测含镉样品的进样方式为使用干等离子体进样。
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| Title |
|---|
| FRANCOIS LACAN ET AL.: "Cadmium isotopic composition in the ocean", 《GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA》 * |
| 常学东: "ICP-MS方法测定镉的干扰现象分析", 《新疆有色金属》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112710728A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-04-27 | 中核北方核燃料元件有限公司 | 一种碳化硅复合材料中铝、镁等杂质元素含量的测定方法 |
Also Published As
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| CN108548862B (zh) | 2020-03-31 |
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