High precision Nd isotope ratio measurements

Význam tématu

Analýza poměru izotopů Neodymu (Nd) představuje klíčovou metodu v geochemii a geosciences pro studium procesů v zemské kůře a planetárních materiálech. Vysoká přesnost a citlivost při měření izotopových poměrů Nd umožňuje odhalit drobné variace, které poskytují cenné informace o původu a vývoji vzorků.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem studie bylo demonstrovat schopnosti přístroje Thermo Scientific™ Neoma™ MC-ICP-MS při vysoce přesné a přesné determinaci izotopových poměrů Nd. Autoři se zaměřili na hodnocení citlivosti, přesnosti, opakovatelnosti a srovnání s předchozími generacemi MC-ICP-MS.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byla použita následující instrumentace a kondicionování:

• Spektrometr: Thermo Scientific™ Neoma™ MC-ICP-MS s variabilní detektorovou řadou (Faradayovy kelímky, 10¹¹ Ω, 10 Ω).
• Příprava vzorku: 100 ppb standardní Merck™ Nd roztok.
• Vstřikování vzorku: 100 µL/min samoaspirační nebulizér a SIS spray komora.
• Měření: osm kelímků (L5–H5) pro náběr všech relevantních izotopů (142Nd až 150Nd) s integrací 8 s, deset bloků po 10 min každá.

Hlavní výsledky a diskuse

Citlivost přístroje při průtoku 100 µL/min dosáhla 7,91 Gcps/ppm (127 V/ppm), což je přibližně dvojnásobek oproti předchozím generacím. Rozlišovací schopnost se pohybovala okolo 1 950. Naměřený průměrný poměr 143Nd/144Nd (0,511496) odpovídal akceptované hodnotě standardu a spadal do přesnostního okna ±40 ppm. Relativní směrodatná odchylka (RSD) pro 143Nd/144Nd byla 4 ppm, pro ostatní izotopové poměry lepší než 15 ppm RSD.

Přínosy a praktické využití metody

Vyšší citlivost a stabilní detekce umožňují:

• Analýzy při poloviční koncentraci vzorku.
• Rychlejší vyhodnocení většího počtu vzorků (vysoká propustnost).
• Zvýšenou přesnost v geochemických, environmentálních a průmyslových aplikacích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj se očekává v oblasti:

• Automatizace přípravy vzorků pro sériové analýzy.
• Rozšíření aplikací na stopové prvky a rozšířené izotopové série.
• Integrace se softwarem pro pokročilou datovou analýzu a modelování izotopových dat.

Závěr

Neoma MC-ICP-MS dosahuje unikátní kombinace vysoké citlivosti, stability a rozlišovací schopnosti pro měření izotopových poměrů Nd v mokré plazmě. To umožňuje přesné a opakovatelné výsledky i při nižších koncentracích vzorků, čímž se zvyšuje efektivita a kvalita geochemických analýz.

Reference

• Craig G., Pfeifer M., Bouman C., Lloyd N., Schwieters J. High precision Nd isotope ratio measurements. Thermo Fisher Scientific Application Brief, 2021.