

碳13同位素比值测定校准:VPDB标准品使用与两步校准流程
1.VPDB标准品的本质与作用
国际通用的碳13同位素比值参考标准为VPDB(ViennaPeeDeeBelemnite),其δ¹³C值定义为0‰。由于原始VPDB标准物质已耗尽,现代实验室使用次级国际标准物质(如NBS19、IAEA-603、USGS24等)通过标定传递VPDB尺度。这些次级标准品具有经精确测定的、相对于VPDB的δ¹³C值(如NBS19的δ¹³C=+1.95‰)。
核心功能:
-建立基准:将仪器测定的原始碳同位素比值(¹³C/¹²C)转化为国际可比的δ¹³C值。
-校正系统误差:补偿质谱仪的质量歧视效应、进样系统偏差等。
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两步校准流程详解
第一步:工作标准品的标定(传递VPDB尺度)
1.选择工作标准(WorkingStandard,WS)
实验室需制备或购买与待测样品基质匹配的稳定物质(如蔗糖、石墨、碳酸钙等)作为WS。
2.与VPDB次级标准品共测
-在相同分析序列中,交替测定VPDB次级标准品(如NBS19)和WS。
-通过NBS19的已知δ¹³C值(+1.95‰)与仪器测定的原始比值(Rmeas-NBS19),计算仪器响应函数:
```
R_true-NBS19=R_std×(δ¹³C_NBS19/1000+1)
(R_std=VPDB的绝对比值≈0.0111802)
```
-根据WS的原始比值(Rmeas-WS)与Rtrue-NBS19,计算WS相对于VPDB的δ¹³C值:
```
δ¹³C_WS=[(R_meas-WS/R_true-NBS19)-1]×1000‰
```
-输出:获得WS的精确δ¹³C值(如δ¹³C_WS=-10.2‰)。
第二步:未知样品的校准(使用工作标准)
1.样品与工作标准共测
在常规分析中,将未知样品(Sample)与已标定的WS置于同一批次交替运行,确保仪器条件一致。
2.计算样品的δ¹³C值
-根据WS的已知δ¹³C值(δ¹³C_WS)和测得的样品/WS原始比值比:
```
δ¹³C_Sample=[(R_meas-Sample/R_meas-WS)×(δ¹³C_WS/1000+1)-1]×1000‰
```
-关键验证:插入VPDB次级标准品(如NBS19)监控数据质量,偏差需<0.1‰。