isotooppisuhteet

Isotooppisuhteet ovat eri isotooppien suhteita tietyssä näytteessä tai prosessissa. Yleisimmin tutkitaan vakaiden isotooppien, kuten 13C/12C, 15N/14N, 18O/16O ja 34S/32S, suhteita. Luonnossa näiden suhteet vaihtelevat biokemiallisten ja geokemiallisten prosessien seurauksena, mikä johtuu isotooppifraktionaatiosta. Isotooppisuhteiden avulla voidaan saada tietoa esimerkiksi aineiden alkuperästä, kiertokaarista sekä ajoituksista.

Mittaus ja esitys: Isotooppisuhteita kuvaillaan usein delta-arvoilla, δX, jotka ilmaisevat suhteen massaspektrometrisesti mitatun isotoopin ja standardin välillä per mille (‰). Esimerkkejä ovat δ13C, δ15N, δ18O ja δD (deuterium). Standardit vaihtelevat aineesta riippuen; yleisimpiä ovat VPDB (hiili) ja VSMOW/SMOW (vettä koskevat isotooppiparit). Mittauksissa käytetään pääasiassa isotooppisesta massaspektrometriaa (IRMS), mutta joissain tapauksissa hyödyntään myös MC-ICP-MS:tä tai TIMS:iä tarkkoihin isotooppipareihin. Näytteiden valmistus ja korjaus ovat tärkeitä osa-alueita mittausprosessissa.

Yleisimmät isotooppiparit ja sovellukset: δ13C- ja δ15N-arvot kuvaavat biologisia prosesseja ja ruokavaliota sekä kasvien fotosynteesiä; δ18O ja δD antavat tietoa veden kiertokäytävistä ja ilmastosta; δ34S käytetään geokemiaan ja ympäristöprosesseihin. Sovelluskentät ulottuvat geologiasta ja palaeoklimatologiasta arkeologiaan, elintarvike- ja среднего ympäristöseurantan sekä oikeus- ja ympäristötutkimukseen.

Rajoitteet: Isotooppisuhteiden tulkinta vaatii kontekstia, sillä diagenesi, kontaminaatio ja näytteen historia voivat muuttaa arvoja. Mittaustarkkuuteen vaikuttavat sekä instrumentointi että standardointi, joten vertailu laboratorioiden välillä vaatii huolellista kalibrointia.