同位素参考标准与标准物质速查表
同位素比值以 δ 值(‰)相对国际参考标准报告。本速查表汇总各同位素体系的 δ 值参考标准(标度)与常用标准物质(RM)的定标用途, 供实验设计、方法描述与数据报告时快速查阅。精确定值请以 NIST 证书或 IAEA 参考物质表为准,本表用于导览与常识核对。
一、δ 值参考标准(标度)
| 同位素体系 | δ 指标 | 参考标准(标度) |
|---|---|---|
| 碳 | δ¹³C | VPDB(另有 VPDB-LSVEC 标度并存,见下注) |
| 氮 | δ¹⁵N | AIR(大气 N₂) |
| 氧(δ¹⁸O) | δ¹⁸O | 水/硅酸盐:VSMOW-SLAP;碳酸盐:VPDB |
| 氧(δ¹⁷O) | δ¹⁷O | 统一相对 VSMOW-SLAP 报告(尚无经 IUPAC/IAEA 确立的 VPDB δ¹⁷O 报告标度) |
| 氧(气态 O₂) | δ¹⁸O | Air-O₂(大气 O₂)——氧共有三套并行标度:水与硅酸盐用 VSMOW-SLAP、碳酸盐用 VPDB、氧气用 Air-O₂ |
| 氢 | δ²H(δD) | VSMOW-SLAP |
| 硫 | δ³⁴S | VCDT |
| 锶(放射成因) | ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr | 以 NIST SRM 987 校验(比值本身不以 δ 报告) |
| 铅(放射成因) | ²⁰⁶/²⁰⁷/²⁰⁸Pb 比值 | 以 NIST SRM 981 校验质量歧视 |
水的 δ²H、δ¹⁸O 采用 VSMOW–SLAP 双点标度(IUPAC/IAEA 推荐);碳酸盐的碳、氧同位素均以 VPDB 报告。
⚠️ 碳同位素目前有两套标度并存:2024 年 IAEA 专家会议确认 VPDB 与 VPDB-LSVEC 同时有效,两者在 δ¹³C ≈ −45‰ 处可差约 0.14~0.30‰、趋近 0‰ 时可忽略。 这直接影响下表:NBS-22 的现行定值挂在 VPDB 上,而 IAEA-CH-6 的现行定值挂在 VPDB-LSVEC 上。报告与比对文献数据时务必注明所用标度。
二、常用标准物质(RM)与定值
| 标准物质 | 用途 / 定标体系 | 关键值与说明 |
|---|---|---|
| VSMOW2 / SLAP2 | 水 δ²H、δ¹⁸O 双点定标 | δ²H(SLAP2)=−427.5±0.3‰、δ¹⁸O(SLAP2)=−55.50±0.02‰(VSMOW-SLAP 标度);VSMOW2 赋值 δ²H=0.0±0.3‰、δ¹⁸O=0.00±0.02‰(为替代物定值,零点本身由供应已耗尽、现由 VSMOW2 接替的原始 VSMOW 精确定义) |
| IAEA-603(方解石) | δ¹³C、δ¹⁸O-VPDB(碳酸盐标度锚点) | 2016 年发布,承接约 2009 年耗尽的 NBS-19;δ¹³C=+2.46±0.01‰、δ¹⁸O=−2.37±0.04‰(VPDB)。注意 VPDB 标度定义本身仍由 NBS-19=+1.95‰ 精确定义,IAEA-603 是标度的实现而非重定义 |
| NBS-22、IAEA-CH-6 等 | 有机物 δ¹³C 定标 | 用于有机基质的实验室间可比性;其中 NBS-22 另有 δ²H 定值(−117.2±0.6‰) |
| IAEA-N-1、USGS32 等 | δ¹⁵N-AIR 定标 | 常用锚点 IAEA-N-1(+0.43±0.07‰)与 USGS32(+180‰);USGS34(硝酸钾)可用于 δ¹⁵N 与 δ¹⁸O 联测,现已移入 IAEA 存档目录 |
| IAEA-S-1 / S-2 / S-3 | δ³⁴S-VCDT 标度定义与实现 | IAEA-S-1(Ag₂S)以 δ³⁴S = −0.30‰ 精确定义 VCDT(无不确定度);S-2、S-3 为带不确定度的定值参考物质,用于双点归一化。目前硫标度尚无第二个定义点 |
| NIST SRM 987(碳酸锶) | Sr 同位素校验 | ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 证书值 0.71034;常用工作共识值 ≈0.710248(常写作 0.71025)。内标归一化用 ⁸⁶Sr/⁸⁸Sr=0.1194(即 ⁸⁸Sr/⁸⁶Sr=8.375209) |
| NIST SRM 981(普通铅) | Pb 同位素质量歧视校正 | 常配 NIST SRM 997(Tl)作内标;证书值 ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb=0.91464±0.00033(其倒数 ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb≈1.093) |
注:Sr 同位素 证书值(0.71034)与文献常用工作共识值(≈0.710248)不同,报告时应注明所用参照值; ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 的仪器歧视由 ⁸⁶Sr/⁸⁸Sr=0.1194 内标归一化校正,并以 SRM 987 的实测值对实验室间偏差作归一化;MC-ICP-MS 上还可辅以标准—样品间插(SSB)。 对以 δ 值报告的 C/N/S/H/O 体系,则推荐用夹住样品的两个锚点做双点标准化,而非单点校准,以降低实验室间偏差。
参考文献
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- IAEA (2016) Reference Sheet, Certified Reference Material IAEA-603 (calcite). https://nucleus.iaea.org/sites/AnalyticalReferenceMaterials/Shared%20Documents/ReferenceMaterials/StableIsotopes/IAEA-603/RM603_Reference_Sheet_2016-08-16.pdf
- Assonov S. 等 (2020) Preparation and characterisation of IAEA-603, a new primary reference material aimed at the VPDB scale realisation. Rapid Commun. Mass Spectrom. 34:e8867.(NBS-19 于 2009 年耗尽) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32567208/
- Krouse H.R., Coplen T.B. (1997) Reporting of relative sulfur isotope-ratio data (Technical Report). Pure Appl. Chem. 69(2):293–295. http://publications.iupac.org/pac/1997/pdf/6902x0293.pdf
- IAEA (2020) Reference Sheet IAEA-S-1 / IAEA-S-2 / IAEA-S-3 (silver sulfides), Rev.0 / 2020-04-16. https://nucleus.iaea.org/sites/AnalyticalReferenceMaterials/Shared%20Documents/ReferenceMaterials/StableIsotopes/IAEA-S1-S2-S3/RS-IAEA-S-1-2-3.pdf
- IAEA (2022) Reference Sheet NBS22 (mineral oil; NIST RM 8539), Rev.1. https://nucleus.iaea.org/sites/AnalyticalReferenceMaterials/Shared%20Documents/ReferenceMaterials/StableIsotopes/NBS-22/RS-NBS22.pdf
- IAEA (2024) Reference Sheet IAEA-CH-6 (sucrose; NIST RM 8542), Rev.1. https://nucleus.iaea.org/sites/AnalyticalReferenceMaterials/Shared%20Documents/ReferenceMaterials/StableIsotopes/IAEA-CH-6/RS-IAEA-CH-6-rev1.pdf
- NIST (2007) Certificate of Analysis, SRM 987 — Strontium Carbonate (Isotopic Standard). https://tsapps.nist.gov/srmext/certificates/987.pdf
- NIST (1991) Certificate of Analysis, SRM 981 — Common Lead Isotopic Standard(²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb = 0.91464±0.00033,即 ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb ≈ 1.0933). https://tsapps.nist.gov/srmext/certificates/archives/981.pdf
- McArthur J.M., Howarth R.J., Bailey T.R. (2001) Strontium Isotope Stratigraphy: LOWESS Version 3 — Best Fit to the Marine Sr-Isotope Curve for 0–509 Ma. J. Geol. 109:155–170.(SRM 987 工作共识值 0.710248) https://discovery.ucl.ac.uk/8838/1/8838.pdf
- Coplen T.B. 等 (2006) New Guidelines for δ13C Measurements. Anal. Chem. 78:2439–2441.(双参考物质锚定) https://www.sciencebase.gov/catalog/item/517191d1e4b0c560b7055709
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首次发布:2026-07-09 | 最后更新:2026-07-28