Cd同位素比值测定检测

Cd同位素比值测定检测的意义与应用

镉（Cd）是一种有毒重金属，其同位素比值测定在环境科学、地质研究、污染溯源及生物地球化学循环等领域具有重要意义。通过分析Cd的不同同位素（如¹¹⁰Cd、¹¹¹Cd、¹¹²Cd、¹¹³Cd、¹¹⁴Cd）的相对丰度，科学家能够追溯污染物的来源、评估自然与人为活动对环境的贡献，并研究地球化学过程中的同位素分馏效应。例如，工业排放、矿山活动与自然风化过程产生的Cd同位素特征存在差异，通过高精度测定可明确污染路径。因此，Cd同位素比值测定已成为现代环境监测和科学研究的重要工具。

检测项目

Cd同位素比值测定的核心目标是准确获取样品中特定Cd同位素的比值，常见检测项目包括：¹¹⁴Cd/¹¹¹Cd、¹¹³Cd/¹¹¹Cd、¹¹²Cd/¹¹¹Cd等。这些比值可反映样品中Cd同位素的分馏程度，进而用于判断地质成因或污染来源。此外，还需对样品的同位素组成进行标准化处理，如采用认可的参考物质（如NIST SRM 3108）进行校正，以确保数据可比性。

检测仪器

Cd同位素比值测定依赖于高精度的质谱技术，主要仪器包括：

• 多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）：因其高灵敏度、宽动态范围和同时接收多同位素的能力，成为主流设备。
• 热电离质谱仪（TIMS）：适用于超高精度测定，但样品制备流程较复杂。
• 辅助设备：如超净实验室系统、样品消解装置及化学纯化色谱柱，用于确保样品前处理的洁净度与分离效率。

检测方法

Cd同位素比值测定的关键步骤包括：

1. 样品前处理：通过酸消解或碱熔法释放Cd，利用离子交换树脂分离纯化Cd，去除基体干扰元素（如Zn、Fe）。
2. 仪器校准：采用标准-样品交叉法（SSB）或双稀释剂法（DS），校正质量歧视效应。
3. 同位素测量：使用MC-ICP-MS的动态多接收模式或TIMS的静态模式获取同位素信号，通过多次重复测定提高精度。
4. 数据处理：利用δ值（‰）表达同位素分馏程度，计算公式为δ^114/110Cd = [(R_样品/R_标准) - 1] × 1000，其中R为同位素比值。

检测标准

为确保检测结果的可靠性与可比性，需遵循以下标准：

• ISO 17294-2:2016：规定电感耦合等离子体质谱法测定水样中重金属的通用要求。
• ASTM D5673-16：针对高纯度金属中杂质元素测定的标准指南，适用于Cd同位素分析的质控流程。
• 中国标准GB/T 24583-2019：明确环境样品中Cd同位素测定的前处理与仪器分析方法。
• 实验室内部SOP：需建立空白实验、平行样测试及标准物质验证程序，确保数据不确定度≤0.1‰（2SD）。