ICP-MS讲座：33. 同位素稀释ICP-MS测量-同位素稀释分析的步骤

同位素稀释分析的第一步是制备一个未加浓缩同位素的样品。制备此溶液有两个目的，第一，用它来粗略估计被测成分浓度，从而计算出合适的需掺入的浓缩同位素稀释剂的量。其次，它可用于测量所选用的同位素对的比值。这些数据能告知所选的两个同位素中是否存在同量异位干扰。若测得值和天然同位素丰度比值存在较大的差异，则说明两个同位素中至少有一个受到同量异位素的干扰。因为新型ICP-MS仪器通常都自动校正天然存在的同量异位素干扰（例如¹¹⁴Sn对¹¹⁴Cd的重叠干扰），所以这种比值上的差异一般都归因于多原子离子的干扰。多原子离子形成的同量异位素干扰将严重影响同位素稀释分析的准确度。理想的做法通常总是寻找两个完全不受这种干扰的同位素。对于像Pu这样的元素，在自然界中它的一些同位素的丰度并非固定不变。需用未加稀释剂的溶液测定所有同位素的丰度，以计算“天然”丰度，这些值在以后计算的同位素稀释法结果时都要用到。

分析的下一步是向样品中加入适量的浓缩同位素稀释剂（在多元素分析时是多种稀释剂）并制备一个样品溶液。稀释剂的加入方法通常是将浓缩同位素物质先制备成已知浓度的溶液，再根据所需稀释剂的量分取溶液加入到样品中。通常提供的浓缩同位素物质都是固体形式，多为金属或其氧化物。稀释剂应尽量在样品制备的最早阶段加入，因为一旦稀释剂与样品中被测物质达到化学平衡，在以后处理步骤中（例如，在化学分离过程中），被测元素的部分损失将不会影响结果的准确度。这里应强调的是，除极个别例外，加入的稀释剂与被测物的化学平衡是同位素稀释分析的基本要求。因此，固体样品，如岩石、矿物、沉积物和生物组织，通常都必须经过严格的溶解过程，以保证同位素平衡。

分析的第三步是测量“改变了”的比值。详细过程将取决于所用仪器的类型。当然，比值的测定应尽量保证能获得最好的精度。一般的方法是在每个同位素上采用较短的停留时间（不要长于几毫秒）进行重复扫描。同时，必须对已知同位素比的溶液进行同位素比值测定以确定仪器的质量歧视效应的大小。若质量歧视效应很大，则必须在计算结果前对测得样品中同位素比值进行校正。