21-23稳定同位素地球化学
地球化学中的同位素研究及其应用
地球化学中的同位素研究及其应用地球化学是研究地球上各种化学现象和过程的科学学科。
同位素是元素具有相同的原子序数和化学性质，但质量数不同的不同种类的原子，其在地球化学研究中发挥着重要的作用。
本文将探讨地球化学中的同位素研究以及其在不同领域的应用。
一、同位素的定义和分类同位素是指具有相同原子序数（即原子核中质子的数量相同）但质量数（即原子核中质子和中子的数量之和）不同的原子。
同位素的存在使得地球化学研究可以根据元素的同位素组成来分析物质起源、演化和地球系统中的各种过程。
同位素一般可以分为稳定同位素和放射性同位素两类。
稳定同位素是指在地球化学研究中具有稳定存在状态的同位素，如氢的两种同位素氢-1和氢-2，氧的三种同位素氧-16、氧-17和氧-18。
放射性同位素是指具有不稳定存在状态的同位素，如铀系列的235U和238U以及镭系列的226Ra等。
二、地球化学中的同位素研究方法1. 同位素质谱法同位素质谱法是地球化学研究中常用的分析技术，它可以通过测量元素的同位素比例来获取有关地球物质起源和演化的信息。
该技术基于同位素质量分析仪器，可以对地球系统中的各种物质样品进行同位素组成的测定。
2. 同位素示踪法同位素示踪法是地球化学研究中常用的实验手段，它通过采集含有某种同位素标记的物质，并追踪其在地球系统中的传输和转化过程。
该方法可以帮助科学家们了解物质的迁移路径、生物地球化学循环等过程，为地球系统模型的构建和预测提供重要依据。
三、地球化学中的同位素研究应用1. 地质探测地球化学中的同位素研究可以用于地质探测，例如利用同位素示踪法可以追踪岩石中的放射性同位素衰变过程，从而确定岩石的年代和形成过程。
这对于研究地质构造、地壳运动以及矿床形成等具有重要意义。
2. 古气候研究同位素的组成可以反映地球气候变化的过程。
通过对冰川和海洋沉积物中的同位素比例进行分析，可以了解过去气候变化的规律和机制。
这对于预测未来气候变化趋势以及制定环境保护政策有重要意义。
稳定同位素地球化学研究进展
稳定同位素地球化学研究进展随着科学技术的进步，稳定同位素地球化学研究日益受到重视。
稳定同位素是某种元素的同位素，其原子核中的中子和质子的数量均相同，但质子数不确定。
与放射性同位素不同，稳定同位素不会衰变，因此能够在地球化学和生物地球化学等领域中广泛应用。
本文将从研究意义、研究方法、应用领域等方面进行探讨。
一、研究意义稳定同位素研究在地球科学、环境科学、生物地球化学等学科领域中有着重要的作用。
其中，稳定同位素地球化学的主要研究内容是掌握地球化学过程和环境演化的规律及机制。
例如，在构造地质学中，稳定同位素可以用于推测岩浆源区的成分和动力学过程；在古环境学中，稳定同位素可以用于重现气候变化和环境演化过程；在地球化学污染评价中，稳定同位素可以用于追踪污染物来源和迁移路径。
另外，在生物地球化学中，稳定同位素也发挥着重要的作用。
例如，在动物和植物的生物地球化学循环中，利用稳定同位素可以探究其食物链和生长状态；在微生物地球化学中，通过稳定同位素的应用，可以研究氮、硫、铁、碳等元素的循环和代谢规律。
综上，稳定同位素地球化学研究的意义在于提高对地球化学过程和环境演变规律的认识，为生态保护和资源管理提供科学依据。
二、研究方法稳定同位素研究主要依靠仪器分析技术和数据统计方法。
目前，应用最广泛的稳定同位素测量仪器为质谱仪，在气体、液体和固体样品的分析中均有广泛应用。
根据不同的研究对象和分析场合，稳定同位素分析方法有以下几种：1. 气体-稳定同位素分析法：适用于大气、水体、土壤及生物样品中的小分子有机化合物、气态元素、气体分子等的同位素分析。
2. 液体-稳定同位素分析法：适用于水体、沉积物、岩石、矿物等大分子有机化合物和元素化合物的同位素分析。
3. 固体-稳定同位素分析法：适用于岩石、矿物、古生物化石等固体样品中的元素同位素分析。
另外，数据统计方法也是稳定同位素研究的重要手段之一，例如稳定同位素分馏和稳定同位素混合模型等。
稳定同位素地球化学
地球化学→地球科学问题(I)
➢ 陨石化学研究，了解地球和太阳系的形成； ➢ 确定地质时间； ➢ 确定岩浆房的深度和温度； ➢ 发现地幔柱； ➢ 沉积物可以俯冲进入地幔； ➢ 确定不同类型变质岩的形成温度和压力； ➢ 确定造山带上升的程度和速度以及剥蚀速率； ➢ 确定地壳形成时间和方式； ➢ 确定大气形成时间和演化方式； ➢ 了解地幔对流; ➢ 了解冰期的寒冷程度及其成因； ➢ 38亿年前早期生命的化学证据.
地球化学→地球科学问题(II)
➢寻找火星生命； ➢探索其它行星(金星，火星，木星)； ➢环境科学和环境问题(酸雨，臭氧空洞；
温室效应和全球变暖；水和土壤污染等)； ➢不可再生资源(如金属矿床和石油)； ➢寻找新的矿产资源。
原文:
''When, however, the geologist advances further, and desires to study something more than the mere external forms and physical characters of the materials of which our globe is built up, he is compelled to call in the aid of chemistry, for it is by chemical science alone that he can be enabled to demonstrate the true nature of these materials, to explain their formation or origin, or to discover the causes which have produced the changes or alterations which they have already experienced, or which they may now be undergoing.''
地球化学研究中的稳定同位素地球化学
地球化学研究中的稳定同位素地球化学地球化学研究旨在了解我们的行星是如何以及为什么形成的，包括地壳、大气、水体和生物。
地球化学家使用各种方法和技术来研究这些过程，而稳定同位素地球化学是其中之一。
本文将介绍稳定同位素地球化学的基本概念，以及它如何应用于了解地球化学过程的早期历史和现代系统。
稳定同位素是指具有相同原子核数的元素，但具有不同的中性子数。
同位素地球化学是研究这些同位素在地球化学中的分布和交换过程的学科。
由于同位素的数目非常相似，因此它们的化学性质也非常相似。
这使得它们在地球化学和生物学中的应用非常广泛。
稳定同位素地球化学的应用广泛，仅举几例。
首先，它可以用于了解过去的气候和环境条件。
例如，钋同位素比研究表明，过去的气候变化和气候区域变化对全球生态系统和人类社会造成了深远的影响。
其次，它可以用于研究物质循环和生态系统中的动态变化。
例如，地球上的水循环和生态系统中碳、氮、硫等元素的循环和利用，可以用稳定同位素技术进行研究和监测。
此外，它还可以用于了解矿床和石油等地下资源的形成和演化过程。
除了稳定同位素外，同位素地球化学也包括放射性同位素地球化学。
与稳定同位素不同，放射性同位素衰变会导致元素发生变化，而稳定同位素只涉及元素内部中性子数量的变化。
两类同位素地球化学研究可以相互补充。
稳定同位素地球化学的应用有赖于其具有高精度、多重标记和非破坏性等特点。
例如，一些同位素的比例测量可以用极高的精度实现，达到1/1000万或更高的精度。
这在研究少量物质的分布和交换过程时非常有用。
稳定同位素还可以用于多个化学物种的标记。
其中，氢、氧、碳、氮和硫等元素的同位素标记被广泛应用于研究生态系统和地壳环境中的物质循环。
最后，稳定同位素技术是一种非破坏性的分析方法。
这使得它能够在不影响样品的情况下分析地球化学系统的动态变化。
鉴于稳定同位素地球化学的广泛应用，地球科学家使用许多技术和方法来进行稳定同位素分析。
其中一种最常用的技术是质谱仪。
同位素地球化学
同位素地球化学
同位素地球化学是以同位素的分布特征为研究对象，研究地球内部和表面形成过程和变化的一门重要的地学分支。
它利用稳定同位素的比值来研究地球的演化及其在时空尺度上的变化。
同位素地球化学既是一门独立的学科，也是地球科学中的多学科交叉学科。
它将地球科学、核物理学、化学和生物学等多学科有机地结合在一起，研究地球中某种物质的原始成分，以及它们在地球内部、大气中等不同环境中的运动、改变和转化过程，以及由此引起的地球演化过程。
同位素地球化学的研究方法有多种，其中最重要的是测量和分析地球表面、地壳、地幔和地球内部的同位素比例。
它的研究重点是地球作为一个整体的演化过程，以及地球内部物质的原始成分、流动性和转化过程，以及它们如何影响地球表面和大气环境的演变。
一般而言，同位素地球化学的研究不仅要研究地球表面和内部的同位素含量，还要研究其分布特征。
通常情况下，同位素的分布特征受到地壳、地幔和地球内核的影响，它们的分布特征各不相同。
在同位素地球化学的研究中，要根据地球的特定环境对同位素的分布特征进行分
析，可以深入地理解地球的演化过程、结构特征以及其影响因素。
在实际应用中，同位素地球化学已经成为地质勘查、矿物开采、矿产评价以及环境保护等领域的重要手段之一。
人们可以利用同位素地球化学的结果，对潜在的矿产资源进行定量评估，进而提高地质勘查的准确性和效率。
此外，同位素地球化学还可以用来研究地表微生物的活动、空气污染的源头和扩散趋势，以及地表水的污染特征等。
总之，同位素地球化学是地球科学研究的一个重要分支，它结合了多学科的知识，为地质勘查、矿产开发、环境保护和其他领域的实践活动提供了有效的技术支持。
地球化学研究中的同位素分析技术
地球化学研究中的同位素分析技术地球化学研究是研究地球和行星体中的元素组成、地球历史演化以及地球的生命起源和演化等问题的学科。
同位素分析技术在地球化学研究领域中起着重要作用。
同位素是同一元素的不同质量核素，具有不同的原子质量，通过同位素的测量，可以揭示地球和宇宙中的一些重要物理、化学和生物过程。
本文将介绍地球化学研究中常用的同位素分析技术。
一、同位素分析技术的原理同位素分析技术是基于同位素的相对丰度差异进行的一种分析方法。
同位素相对丰度的测量可以通过质谱仪、质光谱仪、中子活化分析等手段进行。
这些方法通过测量同位素的质量、电荷、光谱峰位置等特性，从而确定样品中不同同位素的相对含量。
二、同位素分析技术的应用1. 放射性同位素分析放射性同位素是一种具有放射性衰变性质的同位素，通过测量放射性同位素的衰变速率，可以推断出地质历史、地球年龄以及地球内部的物质循环过程。
常用的放射性同位素分析技术包括铀系列、钍系列和钾系列等。
2. 稳定同位素分析稳定同位素是指不发生放射性衰变的同位素。
稳定同位素分析常用于研究地球系统中的元素循环、生物地球化学循环以及古气候变化等问题。
例如，氧同位素分析技术可以用于研究古气候变化、古海洋生物演化等；碳同位素分析技术可以用于研究碳循环、生物地球化学循环等。
3. 稳定同位素示踪技术稳定同位素示踪技术是通过测量示踪物中同位素的相对含量变化来研究地质过程和环境变化的方法。
例如，氧同位素示踪技术可以用于研究水循环、地下水补给和河流水源等；硫同位素示踪技术可以用于研究硫的来源、硫循环以及硫化物的形成和分解等。
三、同位素分析技术的挑战和发展趋势同位素分析技术在地球化学研究中起着重要作用，但也存在一些挑战。
首先，同位素分析技术需要高精度的仪器设备和实验条件，成本较高。
其次，样品准备和分析过程中存在一定的干扰因素，影响测量的准确性和可重复性。
此外，某些同位素的测量范围和准确性仍然有待提高。
为了克服这些挑战，同位素分析技术正在不断发展。
稳定性同位素地球化学
授课教师：李净红 武汉工程科技学院
第六章 稳定性同位素地球化学 1 稳定性同位素的基本理论 2 H-O稳定同位素 3 C稳定同位素 4 S稳定同位素
一、稳定同位素的基本理论
基本概念与分类
z 稳定同位素概念
不 具 有 放 射 性 的 同 位 素 称 为 稳 定 同 位 素 （ Stable Isotope）。
z 同位素效应
由不同的同位素组成的分子之间存在相对质量差，从 而引起该分子在物理和化学性质上的差异，称为同位 素效应（isotope effect）。
一、稳定同位素的基本理论
基本概念与分类
z 同位素分馏
同位素分馏（isotope fractionation）是指在一系统 中，某元素的同位素以不同的比值分配到两种物质或 物相中的现象。
这两个标准的氢、氧同位素组成分别为： δDVSMOW=0‰，δ18OVSMOW=0‰ δDslap=-428‰，δ18OSLAP=-55.50‰
一、稳定同位素的基本理论
基本概念与分类
z 同位素标准
H-O同位素
氧同位素标准SMOW居于全球氧同位素变异范围的 中间，
SMOW作为氢同位素标准时则位于“重”的一端，大 部分岩石、矿物和天然水的δD< 0 ‰。
一、稳定同位素的基本理论
基本概念与分类
z 分馏值Δ与分馏系数的转换
根据分馏系数的定义，则有：
α A−B = RA / RB
α A−B
=
1+δA 1+δB
/1000 /1000
=
1000 + δ A 1000 + δ B
Δ A−B =（RA / RB −1）×1000 =（α A−B −1）×1000
【国家自然科学基金】_稳定同位素地球化学_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
消化 流体作用 洋内岛弧 沉积物间隙水 氢氧稳定同位素 气候环境变化 气体平衡法 森林 核素示踪 柴达木盆地 显生宙叠加改造 提取 成矿温度 成岩环境 成因 微量元素 异构烷烃 广东南雄 平动能 岩石圈地幔 岩溶石漠化 层序不整合面 小流域 寒武系-奥陶系 娘子关泉域 塔中地区 地球化学示踪工具 土地利用 同位素平衡分馏 同位素 吉义独 古元古代基底 反异构烷烃 双泉金矿 卡拉麦里金矿带 华夏地块 区域环境 北海 化学风化 分馏机制 分馏 分散元素 再循环地壳流体 共生矿物 全新世 光谱学数据 俯冲带 体外实验 二辉橄榄岩捕虏体 中缅邻接区 中国东部 丙烯 α -纤维素 urey模型
科研热词 碳同位素 同位素分馏 氧同位素 分馏机理 稳定同位素 稀土元素 石笋 沉积物 微量元素 地质应用 地球化学特征 地球化学 同位素 古环境 化学风化 mg同位素 iodp 311航次 黄龙组 黄铁矿 陡山沱组 降雨量 镁同位素 锌同位素 锆石shrimp u-pb定年 锂同位素 铁同位素 钙同位素 钙华 针式固相微萃取 酸解烃 连续流质谱 进展 过量氘 迁移行为. 质量分馏 质谱 西藏南部 表土 花岗岩 自生黄铁矿 自生碳酸盐岩 腕足化石 腕足动物壳体 网纹红土 红山矽卡岩铜矿 粘土矿物 稳定碳同位素 稳定氯同位素 稳定氧同位素 稳定同位素理论 秦岭 碳同位素组成
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
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Hydrogen Lithium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Sulfur δ D δ 6Li δ δ δ δ δ δ
11 6
Ratio
D/H(2H/1H) li/7Li B/10B C/12C N/14N O/16O O/16O S/32S
18 18 216 1/3C16O2+ H O ƒ 1/3C O + H 3 2 3 2 O
α=1.0492
α=1.0286
反应使岩石中富集了18O、而在水中富集16O。由于大 部分岩石中氢的含量很低，因此水岩同位素交换反应 中氢同位素成分变化不大，但在含OH-的矿物中，水 岩反应结果使得矿物的δD增高。
1000ln A 10 / T B
6 2
α是分馏系数；T是绝对温度；A、B是常数，由实验 确定。从上式可知，温度越高，分馏越小；温度越低， 分馏越大。 在实际进行同位素地质温度测定时，只要测定两个共 生矿物的同位素组成，便可根据公式进行同位素平衡 温度计算。
稳定同位素地球化学
例子：含石英、白云母和磁铁矿的花岗片麻岩
H-O同位素地球化学
(3) 矿物晶格化学键 对氧同位素的选择 当火成岩和变质岩 达到氧同位素平衡时， 岩石中矿物氧同位素 有一个相应的分馏次 序，其中Si-O-Si键的 矿物中最富18O，其 次为Si-O-Al键、SiO-Mg键等。
H-O同位素地球化学
云和沉积物五个库间进行。
H-O同位素地球化学
1.H-O同位素的分馏 (1)蒸发-凝聚分馏： 水在蒸发过程中轻水分子H216O比重水分子D218O易于富 集在蒸汽相中，而凝聚作用相反，重的水分子优先凝结。 因此在气、液相之间发生H、O同位素的物理分馏。 由于水分子经过反复多次蒸发-凝聚过程使得内陆及高纬
稳定同位素地球化学
1.同位素平衡分馏
在一定温度下，不同物质或物相间的同位素交换反应达 到平衡，它们之间的分馏称为同位素平衡分馏。
例如：在热液中同时沉淀方铅矿及闪锌矿，可以写出下 列同位素交换反应式： Pb34S+Zn32S Pb32S+Zn34S 当反应达到平衡时，各矿物对中同位素组成的比值将为 一常数，其平衡常数 K 为：
32 2
[ SO 4 ]34 H SK2 34K1
①
32
H2O
[ SO 4 ] H 2 S
2
D2O
K1＞K2 海水中[SO4]2- 还原为H2S时，32S 在H2S中富集。
稳定同位素地球化学
3.非质量相关分馏 地球上物质，如大气、海洋、生物、地壳和地幔的矿 物相普遍遵守同位素分馏的质量相关关系。 质量相关定则：对于小的同位素分馏（＜20‰）的三 同位素体系的同位素比值是各种同位素质量倒数之差 的函数。 如分子氧来讲有三种稳定同位素：16O16O、16O17O和 16O18O，遵守质量相关定则的地球上物质普遍有 δ17O/δ18O ≈ (1/32 -1/33)/(1/32 -1/34)= 0.516 即δ17O = 0.516δ18O
稳定同位素地球化学
稳定同位素地球化学
在陨石、大气光化 学反应产物中，通 过三个或三个以上 同位素的体系研究
(如16O、17O和18O
体系；32S、33S、
34S和36S体系)，确
定了非质量依赖同 位素分馏。
33S 33S 34S
稳定同位素地球化学
同位素地质温度计 平衡共生的矿物相之间同位素分馏系数α是温度T的 函数，其通用关系式为：
度两极地区的蒸气相（雨、雪）中集中了最轻的水
（δ18O、δD趋向更大负值）；大洋及赤道地区出现重
水（δ18O、δD趋向更大正值）。
H-O同位素地球化学
(2) 水－岩相互作用同位素分馏：当大气降水同岩石接触， 水与矿物间发生O(H)同位素交换反应可达到平衡。 其代表性的反应如下：
1/2Si16O2 + H218O ƒ 1/2Si18O2 + H216O
[ S ] PbS [ S ]ZnS [ S/ S] Zns K 34 34 32 32 [ S ] PbS [ S ]ZnS [ S/ S] Pbs
32 34 34 32
稳定同位素地球化学
一旦同位素平衡状态建立，体系温度不变，不同矿物
或物相之间同位素组成差异(即ΓΑ−Β=δΑ−δΒ)也将不变。
R= 重同位素丰度/轻同位素丰度
如：18O/16O，D/H，34S/32S，13C/12C
稳定同位素地球化学
2.δ值 将各样品的同位素比值测量值与已知的标准样品的 相应值进行比较，用其相对的千分率δ表示：
( R样 -R 标）/R 标 1000‰
( R样/R 标 -1 ） 1000‰
稳定同位素地球化学
稳定同位素地球化学
稳定同位素地球化学研究自然体系中稳定同位素的组
成及其变化规律，属同位素地球化学的分支学科。
在自然作用过程中，同位素间的性质差异可导致同位
素分馏现象的发生，使得质量较轻的同位素在部分共存
物质相中富集，而质量较重的同位素在另外的物质相中
富集。轻重同位素间发生分馏可用来探讨地质作用过程
18O(‰)＝ [(18O/16O)样/(18O/16O)标 -1] 1000
H-O同位素地球化学
H-O同位素地球化学
•自然界中氢、氧同位素的分馏主要是平衡交换过程引 起的。动力过程，如植物的光合作用，呼吸作用等也能 引起同位素分馏。
•由于海洋是最大的水库，海水对全球水的同位素组成
起着缓冲作用。地球表面水的循环在海水、冰、淡水、
作用前后物质的化学组成未发生变化，只是两相之间同 位素相对丰度发生了变化，分馏强度受动力学因素控制
稳定同位素地球化学
地质体中共存相之间同位素分馏系数α可以通过实测 两相δ值后近似计算得到。 RA ( A 103 ) RSTD /103 ( R样/R标 -1 ） 1000‰ RB ( B 103 ) RSTD /103
RA / RB [w( A2 ) / w( A1)]/[w( B2 ) / w( B1)]
A，B为含有相同元素两种分子；1为轻同位素，2为重同位素。
2 2 C16O3 3H218O ƒ C18O3 3H216O
(18 O /16 O)CO32 /(18 O /16 O) H2O
的物质来源和环境条件等问题。
稳定同位素地球化学
质量数小的同位素相对质量差别比较大，分馏更明显，
如H和D质量差为100％，12C与13C相差8.3%，16O与18O
相差6.2%，是传统稳定同位素研究的主要对象。随着
高电离效率和高精度质谱分析技术的发展，质量数较大、
以金属元素为主的部分同位素研究获得发展，如204Pb
与206Pb的质量差相差仅1％，称为非传统稳定同位素。
稳定同位素地球化学
同位素丰度
同位素丰度指组成元素的各同位素的原子个数百分比
例，代表了同位素的组成。如氧有三种稳定同位素，它
们在自然界的平均丰度为：
稳定同位素地球化学
同位素丰度
稳定同位素地球化学
同位素组成的表示方法
研究各种地质体中同位素丰度变化是稳定同位素地球化 学的基础。对于有两种以上稳定同位素，如32S=95.02%， 33S=0.75%，34S=4.21%，36S=0.02%，采用其中两种 丰度较大的同位素的原子数比值表达（如34S/32S）。 1. R值 稳定同位素丰度的变异通常用R值来衡量和比较，
11
Standard
SMOW NBS L-SVEC NBS 951 PDB atmosphere SMOW,PDB SMOW CDT
Absolute Ratio
1.557× 10-4 0.08306 4.044 1.122× 10-2 3.613× 10-3 2.0052× 10-3 3.76× 10-4 4.43× 10-2
准确测定，待测温度在实验参数有效应用范围内）。
H-O同位素地球化学
氢是水和生物体重要组分，也存在于许多矿物中，如粘土 矿物、沸石、云母、角闪石、绿泥石、蛇纹石、石膏等。 氢有两种稳定同位素:
1H(99.985原子%)、2H(或D)(0.015%)
此外还有一种宇宙射线成因的放射性同位素3H(或T)。 氢同位素组成表示为δD
稳定同位素地球化学
满足下列条件时，才能用作同位素地质温度计： 1. 矿物对必须是共生的并达到化学和同位素平衡，而 且在矿物形成后，同位素平衡不被破坏。 2. 用作同位素测温的矿物对选取要合适，矿物对之间 的同位素分馏要足够大。矿物对在自然界常见，且 在较大的温度和压力范围内保持稳定，矿物的化学 成分应比较简单，变化较小。 3. 矿物对的同位素分馏方程可靠（参数A和B要有实验
( A 103 ) RSTD /103 ( A 103 ) 则有： RA / RB 3 3 ( B 10 ) RSTD /10 ( B 103 )
The fractionation of isotopes between two phases is also often reported as ∆A-B = δA – δB. The relationship between ∆ and α is:
这是平衡同位素分馏的特点。 同位素平衡分馏与路径、过程、同位素交换速率、压 力等都无关，而仅与温度有关。 同位素平衡分馏又称热力学分馏，是同位素地质温度
计的理论依据。
稳定同位素地球化学
同位素热力学分馏具有以下特点： 1、同位素热力学分馏过程中一般不发生任何化学反应， 而只是在不同的化合物、不同的物相或是各分子之间， 同位素比值发生再分配；
2、交换只是在同一体系中进行，本质上是原子和分子
之键能的强弱决定了同位素交换的难易程度，交换前 后同位素的原子或分子总数不变； 3、交换过程是一种可逆过程，随着条件的改变，平衡 随着改变，旧的平衡被打破，新的平衡随之建立。平