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timstoicpms
第12楼2011/05/31
【首先】你背下这句话：在ICP-MS元素测试领域，标准溶液的Fe同位素丰度 与待测样品的Fe同位素丰度，两者一样！把Fe换成其他元素(除了Pb)，这句话仍然成立。
核素原子量 丰度(%) 核素原子量×丰度 54Fe 53.939612 5.845 3.1528 56Fe 55.934939 91.754 51.3225 57Fe 56.935396 2.1191 1.2065 58Fe 57.933277 0.2819 0.1633 Fe原子量= 55.845
原子量数据取自 Wieser M E and Coplen T B (2011) Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry 83(2): 359-396. http://iupac.org/publications/pac/83/2/0397/
丰度数据取自 Berglund M and Wieser M E (2011) Isotopic compositions of the elements 2009 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry 83(2): 397-410. http://iupac.org/publications/pac/83/2/0359/
标准溶液含100ppb Fe，即100 ug/L Fe，先除以 Fe元素的摩尔质量55.845 g/mole，得到摩尔浓度1.7907 u mole/L，那么这份溶液含有
54Fe 1.7907 u mole/L ×5.845%
56Fe 1.7907 u mole/L ×91.754%
57Fe 1.7907 u mole/L ×2.1191%
58Fe 1.7907 u mole/L ×0.2819%
假定ICP-MS测试时，54Fe、56Fe、57Fe、58Fe都没有干扰。
① 以标准溶液中的54Fe摩尔浓度为基准，测出 待测样品中的54Fe摩尔浓度，此浓度除以 54Fe的自然丰度5.845%，得到Fe的摩尔浓度；再乘以Fe的摩尔质量55.845 g/mole，换算成质量浓度 ppb。
② 以标准溶液中的56Fe摩尔浓度为基准，测出 待测样品中的56Fe摩尔浓度，此浓度除以 56Fe的自然丰度91.754%，得到Fe的摩尔浓度；再乘以Fe的摩尔质量55.845 g/mole，换算成质量浓度 ppb。
③ 以标准溶液中的57Fe摩尔浓度为基准，测出 待测样品中的57Fe摩尔浓度，此浓度除以 57Fe的自然丰度2.1191%，得到Fe的摩尔浓度；再乘以Fe的摩尔质量55.845 g/mole，换算成质量浓度 ppb。
④ 以标准溶液中的58Fe摩尔浓度为基准，测出 待测样品中的58Fe摩尔浓度，此浓度除以 58Fe的自然丰度0.2819%，得到Fe的摩尔浓度；再乘以Fe的摩尔质量55.845 g/mole，换算成质量浓度 ppb。
对于标准溶液，除以55.845 g/mole，再乘以自然丰度；
而对于待测样品，除以自然丰度，再乘以55.845 g/mole；
如果把标准溶液看做“正向操作”，那么待测样品就是“逆向操作”。这就是9楼的tuxlin老师提到“这两个换算过程中的系数是一样的，只是一次是乘、一次是除。”
理论上，当54Fe、56Fe、57Fe、58Fe都没有干扰时，用哪一个核素，测试结果都是一样的。但在实践中，低丰度核素由于计数很低，不容易测准。5楼的handc老师也说了“从 干扰最少的若干核素中，挑相对丰度最大的那个”
【其次】在ICP-MS元素测试领域，标准溶液的Pb同位素丰度 与待测样品的Pb同位素丰度，两者可能存在差异！
为什么Pb不成立呢？因为放射性衰变：238U衰变为206Pb，235U衰变为207Pb，232Th衰变为208Pb。自然界样品的U/Pb Th/Pb浓度比与衰变时间，决定了自然界样品的Pb同位素丰度可能存在差异，例如206Pb/204Pb能从17变化到20。
严谨的实验室会测定 204Pb、206Pb、207Pb、208Pb这四种核素的摩尔浓度，然后乘以各自核素的摩尔质量，再累加得到总铅的质量浓度。
