The Role of Isotopic Reference Materials for the Analysis of "Non-Traditional" Stable Isotopes

Abstract

The advent of multiple collector-inductively coupled plasma-mass spectrometry has provided an impetus to the study of isotope abundance variations in natural materials. In particular, the study of “non-traditional” stable isotopes has revealed isotope fractionation variations caused by a range of physiochemical and biological mechanisms. The magnitude of these variations may be < 1 per mil per mass unit, but are significant in terms of the experimental uncertainties involved, provided rigorous mass spectrometric protocols are followed. The double spike technique can be used effectively to evaluate isotope fractionation effects for both multiple collector-inductively coupled plasma-mass spectrometry and thermal ionisation mass spectrometry. The demanding nature of this research implies the need for internationally-accepted reference materials so that interlaboratory comparisons can be made with confidence. At present, isotopically certified reference materials are unavailable for many elements, including Cu, Zn, Mo and Cd, and it is important that this situation be rectified as soon as practicable. Until such time as isotopically certified reference materials become available for every element, stable isotope geochemists should adopt a common reference material as the standard for each element so that rigorous interlaboratory comparisons can be made. Arrivee de la spectrometrie de masse a plasma induit couplee a un systeme de multi-collection (MC-ICP-MS) a donne une impulsion aux etudes des variations de compositions isotopiques dans les materiaux naturels. En particulier l'etude des isotopes stables “non traditionnels” a montre l'existence de fractionnements isotopiques varies dus a tout un ensemble de mecanismes physico-chimiques et biologiques. Lamplitude de ces variations, bien que < 1 pour mille par unite de masses, est significative par rapport aux incertitudes experimentales associees si des protocoles rigoureux d'analyse de spectrometrie de masse sont appliques. La technique du double spike peut etre tres efficace pour evaluer les effets des fractionnements isotopiques existant a la fois en MC-ICP-MS et en spectrometrie de masse par thermo-ionisation (TIMS). La nature tres exigeante de cette recherche implique le besoin de developper des materiaux de reference acceptes internationalement pour que les comparaisons entre laboratoires puissent etre faites en toute confiance. Actuellement, pour beaucoup d'elements tels que Cu, Zn, Mo et Cd, il n'existe pas de materiaux de reference certifies isotopiquement et il faut resoudre ce probleme le plus rapidement possible. Et en attendant qu'un tel materiau certifie de reference existe pour chaque element, les geochimistes travaillant sur les isotopes stables doivent adopter un materiau commun de reference, comme standard pour chaque element afin que des comparaisons inter-laboratoire rigoureuses puissent etre faites.