TIMS: Accuracy of La Jolla Nd Isotopic Data Acquired Using the Thermo Scientific TRITON Plus TIMS

Význam tématu

Neodym je vzácný zeminový prvek s několika stabilními izotopy, jejichž přesné poměry na úrovni jednotek ppm poskytují cenné informace v geochronologii, geochemii, kosmochemii a environmentálních vědách. Vysoce přesné měření izotopových poměrů Nd umožňuje sledovat procesy formování a vývoje Země, stejně jako ekologické a environmentální změny.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat schopnosti Thermo Scientific TRITON Plus TIMS pro rozlišení izotopových anomálií Nd na úrovni jednotek ppm při analýze 500 ng vzorků Nd+ z referenčního standardu La Jolla. Hlavními aspekty byly rychlost analýzy, opakovatelnost a přesnost naměřených poměrů izotopů.

Použitá metodika

Vzorky Nd byly naneseny na dvojité rhenium filameny a po stabilizaci termicky odplyněny. Analýza probíhala v režimu static mode s virtuální rotací zesilovače a Faradayových kelímků, zahrnující tři cykly rotace (celkem 480 poměrů) s předblokovým baseline měřením. Ionizační filament byl držen na teplotě přibližně 1650 °C, standardizace proběhla exponenciální korekcí vůči poměru 146Nd/144Nd.

Použitá instrumentace

• Masspektrometr Thermo Scientific TRITON Plus TIMS
• Rhenium dvojité filameny, zónově rafinované
• Faradayovy detektory se 1011 Ω zesilovači a virtuálním zesilovačem
• Automatizovaný statický režim měření s rotací zesilovač–kelímek

Hlavní výsledky a diskuse

Analýzy 500 ng Nd+ na standardu La Jolla vykázaly externí reprodukovatelnost 2 ppm/amu (2SD) v rámci jedné série deseti měření bez vyloučených odchylek. Naměřený poměr 142Nd/144Nd = 1,1418357 ± 0,00000046 je v souladu s literaturou (1,1418387 ± 0,00000102). Analytický cyklus trval méně než 90 minut, což představuje zkrácení doby měření oproti dřívějším publikacím.

Přínosy a praktické využití metody

Rychlá a přesná metoda umožňuje rutinní vysokopřesné stanovení izotopových poměrů Nd v geologických, environmentálních i kosmochemických vzorcích. Vyšší efektivita měření zkracuje provozní časy laboratoří a usnadňuje zpracování většího počtu vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším krokem je nasazení standardu JNdi-1 pro zlepšení mezilaboratorní srovnatelnosti. Očekává se rozšíření použití vyšších odporových zesilovačů a další automatizace, což umožní rychlejší a citlivější měření i látek s velmi nízkou koncentrací Nd.

Závěr

Studie potvrdila stabilitu a přesnost TRITON Plus TIMS pro měření izotopů Nd v režimu static mode s virtuálním zesilovačem. Výsledky odpovídají literatuře, přičemž doba analýzy byla výrazně zkrácena, což podporuje běžné nasazení této metody ve výzkumných i průmyslových aplikacích.

Reference

• Caro, G. et al. Nature 2003, 423, 428–432.
• Boyet, M.; Carlson, R. W. Science 2005, 309, 576–581.
• Trinquier, A. Thermo Scientific Application Note 30281, 2016.
• O’Neil, J. et al. Science 2008, 321, 1828–1831.
• Tanaka, K. et al. Chemical Geology 2000, 168, 279–281.