稳定同位素分馏原理——大三下上课课堂笔记

2017.5.8：

1.δ：intrinsic（内在的，可独立存在），“R sample/R ref - 1”*1000%0

2.α---分馏系数（相关的），α越偏离1，代表二者分馏差距越大

3.原子质量的最基础的是12C定义为12

4.33A=33S/（34S+33S+32S+36S+.....）---丰度abundance

5.R：ratio，指的重的同位素比上轻的

6.18A=18O/（18O+17O+16）

7.δA’=ln（R A-sample/R A-ref），这个在值域上是对称的，但是图像不对称

8.Reference的选取：以O为例，最开始配了个SMOW水（与大西洋的水相近）、后来SMOW用完来又配了个PDB（peede beleanite---peede处的箭石），PDB一般只用于白云质的岩石的研究，剩下大多还是SMOW水（因为绝大多数理论是用的SMOW水），还有个TS是当时两个团队竞争时候其中有个人用厕所水做的标样（这两个团队参加曼哈顿计划当时）

9.法拉第杯：是质谱仪中的接收器

10.气相的同位素质谱仪中是钨丝发出电子打碎分子，比如CO2进入钨丝，会有CO2+、CO22+、CO+、O+等等，但是我们在设置法拉第杯的时候，选取我们需要的就好

11.GCISOLINK中需要将标样与所测气体都加进去，因为测绝对不好测试，但是测相对好测试（同样实验条件的相对比值是比较正确的，因为每次的以及不同的气体的电离情况不是绝对的，还存在）

12.Isotopologues（同位素异数体）：如果质谱的精度极其精确，那么就可以将同位素异数体的问题解决（比如46会有多个电子体，但是最后的小数点的数字会不同，因为每个核素的原子质量其实也是近整数，即核素的近似相对原子质量为整数）

13.C同位素的标样是VPDB（广海的碳酸盐）

14.Ultra公司----parorama公司的GCISOLINK的精度都很高，25000&70000（45.9-46.1中分成多少等分），其中后者现在只有UCLA有，但是属于试用版，精度比较低

2017.5.13：

1.δA-C=δA-B+δB-C+δA-B*δB-C

2.δA-C’=δA-B’+δB-C’

3.目前测同位素比例的仪器

i.Mass spectrometry：（质谱）

1.Gas sample---gas ICMS

2.Solid sample---TIMS

3.Liquid---LA-ICP-MS

4.SS---Secondary Ion Ms（二次离子质谱）

Ii. Spectroscopy（光谱）：

1.Cavity Ring-Down（前沿新的技术）

4.宇宙大爆炸后，有氢气和氦气，然后燃烧，形成Fe，经过慢中子的过程形成更大的原子

5.Fractionation：（分馏）---△

6.αA-B=R A/R B=（1+δA）/（1+δB）

7.当α趋近于1，各种表达就越来越相同

8.化学平衡是个很大的变化，而同位素的变化是个物理变化，通常是个微调，其实分馏系数α在本质上就是相当于化学中的平衡常数K

9.往往来说，键强的往往的α大

10.我们这门课主要研究的是很小的变化---同位素，为什么我们要研究这么小的变化呢，是因为化学变化可能无法保存，但是稳定同位素效应是可以被记录下来（就是次一级变化可以被记录，而这些可以反映出更重大的意义）

11.同位素---平动、转动、震动能

2017.5.15：

1.化学平衡的吉布斯自由能变化的幅度较大，但是同位素平衡的吉布斯自由能变化幅度极小

2.1000lnα=A/(T^2)+B----平衡常数是T的函数

3.3.9Ga---LHB---late heavy bombardment---晚期撞机大事件---之前的记录全部消失

4.假设我们取得样都是很干净未被改造的沉积岩中的燧石等等等的18O的数据，从寒武纪开始，18O随时间的变化正漂。（这个问题未被解决，现在有从水、温度解释，还有一个方向可以解释？？？）

5.化学没平衡的话，同位素肯定没有达到最终的平衡（可能会有短暂的平衡）

6.KIE：kinetic isotope effect=αA-TS----这里面我个人认为，还是应该用速率方程最基本的定义（r=k*X^n），自己可以回去可以复习下速率方程的求法，我记得有一条是用类似于平衡常数的表达方式的近似求法（有多种）----其实它定义的KIE A-TS就是一个平衡常数，即αA-TS

7.平衡的时候用eq表示，将平衡常数与动力学常数相联系，而未平衡的时候用reversibility表示，需要加个系数f。

2017.5.21：（翘课了，自行看note4的课程讲义）

2017.5.22：

1.clump：团簇

2.在δ33-δ34有两条线，在氧气匮乏条件下与氧气充足的条件下，其所绘制的直线的斜率不同（这个idea不错，但是数学模型有待检验）

3.很干的地方的地表，都是十几个百万年，上面的灰尘很有可能是之前沉降下来的

4.在左侧的δ17O与δ18O的图表的直线，是正常世界平均的值，但是在北京与乌鲁木齐大气中气溶胶的数值大多是在直线之上，大多△=10%左右，但是雾霾天就会△=0.06%左右。

5.地球上形成新鲜硫酸根的方法：大气中溶解与黄铁矿的氧化

6.雪球理论最关键的地方：要有很高浓度的温室气体（CO2）

7.这节课的△并不是分馏中的△，是鲍老师在研究雪球事件中的研究过程中自己新定义的东西

8.Z是同个分子或离子中的不同元素的α的ln值比值、而是θ同一个元素的不同核素α的ln值比值