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同位素稀釋質(zhì)譜法
提供準(zhǔn)確的結(jié)果是所有微量、痕量分析面對的難題。一般說來,隨著被測元素濃度降低,不同實(shí)驗室或不同分析方法提供的測量結(jié)果的差異將急劇升高。在微量和痕量分析中,為了得到準(zhǔn)確的結(jié)果,基本上有兩種途徑,即采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對分析方法和使用權(quán)威(高準(zhǔn)確度)方法。在前一種情況下,由于目前能應(yīng)用于解決各種分析問題的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)數(shù)目相當(dāng)有限,限制了該方法的使用,而且由于化學(xué)測量涉及復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),測量過程長、影響因素多等原因,使測量結(jié)果的準(zhǔn)確度受到影響。權(quán)威方法是指其特性值可以依據(jù)基本測量單位直接被測量的或可能通過用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)公式表示的物理或化學(xué)理論間接地聯(lián)系到基本單位進(jìn)行測量的方法。這些方法有可靠的理論基礎(chǔ)和嚴(yán)格的數(shù)學(xué)表達(dá)式;測量環(huán)節(jié)清楚、明了,不確定度能夠估計和表達(dá);在同等品種和同等量級的測量中,所提供的量值同其它方法相比具有最高的計量特性,即準(zhǔn)確度高,并能直接溯源到國際基本單位。
1995年國際計量委員會(CIPM)物質(zhì)量咨詢委員會(CCQM)確認(rèn)了同位素稀釋質(zhì)譜法、庫侖法、重量法、滴定法和凝固點(diǎn)下降法是具有權(quán)威性的化學(xué)計量方法。
同位素稀釋質(zhì)譜法(IDMS)是通過同位素豐度的精確質(zhì)譜測量和所加入稀釋劑的準(zhǔn)確稱量,求得待測樣品中某元素的絕對量,有效地把元素的化學(xué)分析轉(zhuǎn)變?yōu)橥凰販y量,因此具有同位素質(zhì)譜測量的高精度和化學(xué)計量的高準(zhǔn)確度。一旦稀釋劑加入并與待測物達(dá)到平衡,同位素比值即已恒定,只要測量操作正確不致污染就不會改變,即使在元素分離與取樣過程中有所丟失,對分析結(jié)果也無影響,不需嚴(yán)格定量分離。測量結(jié)果可直接溯源到摩爾。使用高靈敏度的質(zhì)譜計可以進(jìn)行微量、痕量和超痕量的分析,元素周期表中大約80%的元素都可用該法進(jìn)行測量,與其它方法相比,IDMS具有測量范圍廣、靈敏度高、準(zhǔn)確度好的特點(diǎn)。
自上世紀(jì)中期、隨著高性能單聚焦、雙聚焦質(zhì)譜儀器、動態(tài)質(zhì)譜儀器的大量涌現(xiàn),質(zhì)譜儀與計算機(jī)、質(zhì)譜儀與層析技術(shù)的聯(lián)合使用,質(zhì)譜分析獲得了新的發(fā)展。方法的靈敏度、測量精度和測定值的不確定度有了較大的提高。應(yīng)用范圍不斷拓寬。在穩(wěn)定同位素、放射性同位素精確測量的基礎(chǔ)上,同位素質(zhì)譜與分析化學(xué)、化學(xué)計量學(xué)在樣品消解、元素分離、濃縮和準(zhǔn)確計量的成就相結(jié)合,為同位素質(zhì)譜成為化學(xué)成分分析的有利手段開辟了新的途徑,也為IDMS的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
科技發(fā)達(dá)國家的相關(guān)實(shí)驗室和國際計量委員會物質(zhì)量咨詢委員會、分析化學(xué)國際溯源性工作組等國際組織都很重視IDMS的應(yīng)用研究,自1993年起CIPM-CCQM每年都組織IDMS國際比對,目的是檢驗該法在各國開展的水平,規(guī)范測量程序,為化學(xué)測量國際溯源體系的建立打下基礎(chǔ)。現(xiàn)在IDMS已廣泛地應(yīng)用在環(huán)境化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、地球化學(xué)、核科學(xué)等領(lǐng)域,并在實(shí)現(xiàn)化學(xué)測量國際溯源中起到重要的作用。
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(責(zé)任編輯:中大編輯)
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