स्थिर आइसोटोप विश्लेषण के लिए संदर्भ सामग्री

समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ प्रभावी रूप से परिभाषित समस्थानिक रचनाओं के साथ एक यौगिक (ठोस, तरल पदार्थ, गैस) हैं और स्थिर समस्थानिक अनुपात के द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री माप में निर्धारण और निर्धारण का अंतिम प्रमाणित सन्दर्भ पदार्थ हैं। इसमें समस्थानिक विश्लेषणों का उपयोग किया जाता है क्योंकि द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री अत्यधिक समस्थानिक विभाजन का प्रभावी रूप है। परिणामतः, उपकरण द्वारा मापी जाने वाली प्राकृतिक प्रचुरता प्रारूप के मापन से बहुत भिन्न हो सकती है। इसके अतिरिक्त माप के समय उपकरण विभाजन की डिग्री बदलती है, सामान्यतः माप की अवधि से कम समय के पैमाने पर और आव्यूह (द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री) पर निर्भर हो सकती है। ज्ञात समस्थानिक संरचना के पदार्थ को मापकर द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री के भीतर विभाजन को मापन के बाद डाटा प्रासेसिंग के समय हटाया जा सकता है। समस्थानिक विश्लेषणों के बिना, द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा माप बहुत कम निर्धारित होगी और विभिन्न विश्लेषणात्मक सुविधाओं की तुलना में इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है। समस्थानिक अनुपात को मापने में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका के कारण, और आंशिक रूप से, ऐतिहासिक विरासत के कारण, समस्थानिक सन्दर्भ पदार्थ उन पैमानों को परिभाषित करती है जिन पर युग्मक समीक्षा में युग्मक-समीक्षित वैज्ञानिक साहित्य समस्थानिक अनुपातों की रिपोर्ट की जाती है। ।

समस्थानिक सन्दर्भ पदार्थ अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी (अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी), राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान (राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान), संयुक्त अवस्था भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (संयुक्त अवस्था भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण) द्वारा उत्पन्न, रखरखाव और बेची जाती है। सन्दर्भ पदार्थ और मापन संस्थान (सन्दर्भ पदार्थ और मापन संस्थान) और विभिन्न विश्वविद्यालय और वैज्ञानिक आपूर्ति कंपनियां प्रत्येक प्रमुख स्थिर समस्थानिक प्रणाली (हाइड्रोजन, कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और गंधक) में विभिन्न आणविक संरचनाओं को सम्मिलित करने वाले विश्लेषणों की एक विस्तृत विविधता है। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ में n-प्रकृति वाले अणु जैसे अमोनिया (NH₃), वायुमंडलीय डाइनाइट्रोजन (N₂), और नाइट्रेट (NH₃^-) समस्थानिक बहुतायत सामान्यतः δ संकेतन का उपयोग करके रिपोर्ट की जाती है, जो एक सन्दर्भ पदार्थ में समान अनुपात के सापेक्ष एक प्रारूप में दो समस्थानिक (R) का अनुपात होता है, जिसे सामान्यतः प्रति मील (‰) (नीचे समीकरण) में रिपोर्ट किया जाता है। सन्दर्भ पदार्थ समस्थानिक संवर्धन रचनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला का विस्तार करती है, जिसमें संवर्धन (सकारात्मक δ) और कमी (नकारात्मक δ) सम्मिलित हैं। जबकि डेल्टा (फॉइल) δ विश्लेषणों के मूल्य व्यापक रूप से उपलब्ध हैं, इन सामग्रियों में पूर्ण समस्थानिक अनुपात (R) का अनुमान सामान्यतः ही कभी रिपोर्ट किया जाता है। यह लेख सामान्य और गैर-पारंपरिक स्थिर समस्थानिक सन्दर्भ पदार्थ के δ और R मानों को एकत्रित करता है।

$\delta ^{X}={\frac {^{x/y}R_{sample}}{^{x/y}R_{reference}}}-1$

सामान्य सन्दर्भ पदार्थ

The δ values and absolute isotope ratios of common reference materials are summarized in Table 1 and described in more detail below. Alternative values for the absolute isotopic ratios of reference materials, differing only modestly from those in Table 1, are presented in Table 2.5 of Sharp (2007)^[1] (a text freely available online), as well as Table 1 of the 1993 IAEA report on isotopic reference materials.^[2] For an exhaustive list of reference material, refer to Appendix I of Sharp (2007),^[1] Table 40.1 of Gröning (2004),^[3] or the website of the International Atomic Energy Agency. Note that the ¹³C/¹²C ratio of Vienna Pee Dee Belemnite (VPDB) and ³⁴S/³²S ratio of Vienna Canyon Diablo Troilite (VCDT) are purely mathematical constructs; neither material existed as a physical sample that could be measured.^[2]

तालिका 1: सामान्य स्थिर आइसोटोप प्राथमिक संदर्भ और अनुसंशोधन सामग्री के समस्थानिक पैरामीटर
नाम	पदार्थ	अनुपात का प्रकार	समस्थानिक अनुपात: R (σ)	δ: (R_smp/R_std-1)	वर्ग	उद्धरण	टिप्पणियाँ
वीएसएमओडब्ल्यू	H₂O (l)	²H/¹H	0.00015576(5)	0‰ बनाम वीएसएमओडब्ल्यू	प्राथमिक, कैलिब्रेशन	हैजमैन एट अल. (1970)^[4](Tse et al. (1980);^[5]	एसएमओडब्ल्यू (गणित निर्माण) के अनुरूप, वीएसएमओडब्ल्यू2 (भौतिक विलयन)
स्लैप2	H₂O (l)	²H/¹H	0.00008917	-427.5‰ बनाम वीएसएमओडब्ल्यू	संदर्भ	वीएसएमओडब्ल्यू से गणना	δ²H स्केल के लिए दूसरे एंकर के रूप में उपयोग किया जाता है
जीआईएसपी	H2O (l)	²H/¹H	0.00012624	-189.5‰ बनाम वीएसएमओडब्ल्यू	संदर्भ	वीएसएमओडब्ल्यू से गणना	स्टॉक संभावित रूप से विभाज्य के दौरान विभाजित
एनबीएस-19	CaCO₃ (O)	¹³C/¹²C	0.011202(28)	+1.95‰ बनाम वीपीडीबी	अनुसंशोधन	चांग और ली (1990)^[6]	वीपीडीबी पैमाने को परिभाषित करता है, आपूर्ति समाप्त हो गई है
वीपीडीबी	-	¹³C/¹²C	0.011180	0‰ बनाम वीपीडीबी	प्राथमिक	एनबीएस-19 से गणना (झांग एट अल. भी देखें (1990)^[7])	पीडीबी (साथ ही पीडीबी II, पीडीबी III) की आपूर्ति समाप्त हो गई वीपीडीबी कभी भौतिक सामग्री नहीं थी।
आईएईए-603	CaCO₃ (s)	¹³C/¹²C	0.011208	+2.46‰ बनाम वीपीडीबी	Calibration	वीपीडीबी से गणना	Replacement for NBS-19
एलएसवीईसी	Li₂CO₃ (s)	¹³C/¹²C	0.010686	-46.6‰ बनाम वीपीडीबी	Reference	वीपीडीबी से गणना	Used as a second anchor for the δ¹³C scale
वायुमंडल	N₂ (G)	¹⁵N/¹⁴N	0.003676(4)	0‰ बनाम एआईआर	प्राथमिक, अनुसंशोधन	जंक एंड स्वेक (1958)^[8]	केवल δ¹⁵N स्केल के लिए एंकर करें
वीएसएमओडब्ल्यू	H₂O (l)	¹⁸O/¹⁶O	0.0020052(5)	0‰ बनाम वीएसएमओडब्ल्यू	प्राथमिक, अनुसंशोधन	बार्टस्ची (1976);^[9] Li et al. (1988)^[10]	एसएमओडब्ल्यू (गणित निर्माण) के अनुरूप, वीएसएमओडब्ल्यू2 (भौतिक विलयन)
वीएसएमओडब्ल्यू	H₂O (एल)	¹⁷O/¹⁶O	0.0003800(9)	0‰ बनाम वीएसएमओडब्ल्यू	प्राथमिक, अनुसंशोधन	बर्टस्ची (1976);^[9] ली एट अल. (1988)^[10]	एसएमओडब्ल्यू (गणित निर्माण) के अनुरूप, वीएसएमओडब्ल्यू2 (भौतिक विलयन)
स्लैप2	H₂O (एल)	¹⁸O/¹⁶O	0.0018939	-55.5‰ बनाम वीएसएमओडब्ल्यू	संदर्भ	वीएसएमओडब्ल्यू से गणना	δ¹⁸O स्केल के लिए दूसरे एंकर के रूप में उपयोग किया जाता है
जीआईएसपी	H₂O (एल)	¹⁸O/¹⁶O	0.0019556	-24.76‰ बनाम वीएसएमओडब्ल्यू	संदर्भ	वीएसएमओडब्ल्यू से गणना	स्टॉक संभावित रूप से विभाज्य के दौरान विभाजित
आईएईए-एस-1	Ag₂S (एस)	³⁶S/³²S	0.0001534(9)			डिंग एट अल. (2001)^[11]	δ³³S समस्थानिक पैमाने के लिए कोई औपचारिक परिभाषा नहीं है
आईएईए-एस-1	Ag₂S (एस)	³⁴S/³²S	0.0441494(70)	-0.3‰ बनाम वीसीडीटी	अनुसंशोधन	डिंग एट अल. (2001)^[11]	वीसीडीटी स्केल परिभाषित करता है, केवल δ³⁴S स्केल के लिए एंकर
आईएईए-एस-1	Ag₂S (एस)	³³S/³²S	0.0078776(63)			डिंग एट अल. (2001)^[11]	δ³⁶S समस्थानिक पैमाने के लिए कोई औपचारिक परिभाषा नहीं है
वीसीडीटी	-	³⁴S/³²S	0.0441626	0‰ बनाम वीसीडीटी	प्राथमिक	आईएईए-एस-1 से परिकलित	कैन्यन डियाब्लो ट्रोइलाइट समस्थानिक रूप से विषम है^[12]वीसीडीटी कभी भौतिक पदार्थ नहीं था

तालिका 1 में, नाम सन्दर्भ के सामान्य नाम को सन्दर्भित करता है, पदार्थ अपना रासायनिक सूत्र और चरण (पदार्थ) देती है, अनुपात का प्रकार समस्थानिक अनुपात में रिपोर्ट किया गया समस्थानिक अनुपात है, δ समस्थानिक हस्ताक्षर है। संकेत के साथ पदार्थ का मूल्य सन्दर्भ फ्रेम, प्रकार ग्रोइनिंग (2004) (नीचे चर्चा की गई) के अंकन का उपयोग करने वाली पदार्थ की श्रेणी है, उद्धरण समस्थानिक प्रचुरता की रिपोर्ट करने वाले लेख (लेखों) को देता है, जिस पर समस्थानिक अनुपात आधारित है, और टिप्पणियाँ हैं। रिपोर्ट किए गए समस्थानिक अनुपात मेइजा एट अल में एकत्रित पूर्ण द्रव्यमान अंश के व्यक्तिगत विश्लेषण से परिणाम दर्शाते हैं। (2016)^[13] और दिए गए अनुपात तक पहुंचने के लिए हेरफेर किया। त्रुटि की गणना भिन्नात्मक रिपोर्ट की गई त्रुटियों के वर्गों के योग के वर्गमूल के रूप में की गई थी, जो मानक त्रुटि प्रसार के अनुरूप है, लेकिन द्वितीयक गणना के माध्यम से प्राप्त अनुपातों के लिए प्रचारित नहीं किया जाता है।

सन्दर्भ शब्दावली

समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ की शब्दावली समस्थानिक भू-रसायन के उप-क्षेत्रों में या व्यक्तिगत प्रयोगशाला के बीच भी लगातार लागू नहीं होती है। नीचे परिभाषित शब्दावली ग्रोएनिंग एट अल से आती है। (1999)^[14] और ग्रोएनिंग (2004)।^[3]सन्दर्भ पदार्थ कई अलग-अलग प्रकार के मापन में निर्धारण का आधार है, न केवल द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री, और प्रमाणित सन्दर्भ पदार्थ से संबंधित साहित्य का एक बड़ा निकाय है।

प्राथमिक सन्दर्भ पदार्थ

प्राथमिक सन्दर्भ पदार्थ उन पैमानों को परिभाषित करती है जिन पर समस्थानिक अनुपात रिपोर्ट किए जाते हैं। इसका तात्पर्य एक ऐसा पदार्थ हो सकता है जो ऐतिहासिक रूप से एक समस्थानिक पैमाने को परिभाषित करता है, जैसे कि हाइड्रोजन समस्थानिक बायोगेकेमिस्ट्री के लिए वियना स्टैंडर्ड मीन ओशन वाटर (वीएसएमओडब्ल्यू), भले ही वह पदार्थ वर्तमान में उपयोग में न हो। वैकल्पिक रूप से, इसका अर्थ ऐसा पदार्थ से हो सकता है जो कभी अस्तित्व में था लेकिन इसका उपयोग समस्थानिक पैमाने को परिभाषित करने के लिए किया जाता है, जैसे कि सल्फर समस्थानिक अनुपात के लिए वीसीडीटी का प्रयोग किया जाता है।

अनुसंशोधन पदार्थ

अनुसंशोधन पदार्थ ऐसे यौगिक हैं जिनकी समस्थानिक संरचना प्राथमिक सन्दर्भ पदार्थ के सापेक्ष बहुत अच्छी तरह से जानी जाती है या जो प्राथमिक सन्दर्भ पदार्थ की समस्थानिक संरचना को परिभाषित करती है लेकिन वैज्ञानिक साहित्य में डेटा की रिपोर्ट करने वाले समस्थानिक अनुपात नहीं हैं। उदाहरण के लिए, अनुसंशोधन पदार्थ अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी आईएईए-S-1 सल्फर के लिए समस्थानिक पैमाने को परिभाषित करती है लेकिन माप वीसीडीटी के सापेक्ष रिपोर्ट किए जाते हैं, आईएईए-S-1 के सापेक्ष नहीं। अनुसंशोधन पदार्थ प्राथमिक सन्दर्भ पदार्थ का कार्य करती है जब प्राथमिक सन्दर्भ समाप्त हो जाता है, अनुपलब्ध होता है, या भौतिक रूप में कभी अस्तित्व में नहीं होता है।

सन्दर्भ पदार्थ

सन्दर्भ पदार्थ ऐसे यौगिक होते हैं जिन्हें प्राथमिक सन्दर्भ या अनुसंशोधन पदार्थ के विपरीत सावधानीपूर्वक अनुसंशोधन किया जाता है। ये यौगिक समस्थानिक पैमाने को परिभाषित करने वाले यौगिकों से रासायनिक या समस्थानिक संरचना में भिन्न सामग्रियों के समस्थानिक विश्लेषण की अनुमति देते हैं, जिस पर माप की सूचना दी जाती है। सामान्यतः जब वे सन्दर्भ पदार्थ कहते हैं तो अधिकांश शोधकर्ताओं का तात्पर्य यही होता है। सन्दर्भ पदार्थ का एक उदाहरण यूएसजीएस-34 है, एक पोटेशियम नाइट्रेट KNO₃Δ15Nδ¹⁵ के साथ नमक -1.8‰ का N पृथ्वी का वातावरण निर्मित करता है। इस प्रकरण में सन्दर्भ पदार्थ में Δ15Nδ¹⁵ के मूल्य पर परस्पर सहमति है, N जब वायुमंडलीय नाइट्रोजन के प्राथमिक सन्दर्भ के सापेक्ष मापा जाता है तो N₂(बोहलके एट अल, 2003)^[15] यूएसजीएस-34 उपयोगी है क्योंकि यह शोधकर्ताओं को सीधे Δ15N¹⁵ मापने की अनुमति देता है N¹⁴NO3 का NNO₃⁻ N₂ के सापेक्ष मानक और रिपोर्ट टिप्पणियों के विरुद्ध प्राकृतिक नमूनों में प्रारूप को पहले N₂ में परिवर्तित किए बिना गैस में परिवर्तित किया जाता है।

कार्य मानक

प्राथमिक, अनुसंशोधन और सन्दर्भ पदार्थ केवल कुछ मात्रा में उपलब्ध हैं और खरीद सामान्यतः हर कुछ वर्षों में एक बार सीमित होती है। विशिष्ट समस्थानिक प्रणाली और साधन विनियोग के आधार पर, उपलब्ध सन्दर्भ पदार्थ की कमी दैनिक उपकरण अनुसंशोधन के लिए या बड़ी संख्या में प्राकृतिक नमूनों में समस्थानिक अनुपात को मापने का प्रयास करने वाले शोधकर्ताओं के लिए समस्याग्रस्त हो सकती है। प्राथमिक पदार्थ या सन्दर्भ पदार्थ का उपयोग करने के अतिरिक्त, स्थिर समस्थानिक अनुपात को मापने वाली एक प्रयोगशाला सामान्यतः प्रासंगिक प्रमाणित सन्दर्भ पदार्थ की एक छोटी मात्रा खरीदेगी और प्रमाणित सन्दर्भ पदार्थ के विरुद्ध इन-हाउस पदार्थ के समस्थानिक अनुपात को मापेगी, जिससे वह पदार्थ मेट्रोलॉजी में बन जाएगी। उस विश्लेषणात्मक सुविधा के लिए एक बार जब इस प्रयोगशाला-विशिष्ट आंतरिक मानक को अंतरराष्ट्रीय स्तर पर अनुसंशोधन कर लिया जाता है, तो अज्ञात नमूनों की समस्थानिक संरचना को मापने के लिए मानक का उपयोग किया जाता है। एक तीसरी पदार्थ (सामान्यतः कार्यकारी गैस या स्थानांतरण गैस कहा जाता है) के विपरीत नमूना और कार्यकारी मानक दोनों के माप के बाद रिकॉर्ड किए गए समस्थानिक वितरण को गणितीय रूप से मैट्रोलोजी में वापस कर दिया जाता है। इस प्रकार उच्च निर्धारण और निर्धारण के साथ कार्य मानक की समस्थानिक संरचना को मापना महत्वपूर्ण है (साथ ही साथ उपकरण की निर्धारण और खरीदी गई सन्दर्भ पदार्थ की निर्धारण को देखते हुए) क्योंकि कार्य मानक अधिकांश की निर्धारण के लिए अंतिम आधार बनाता है। द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्रिक अवलोकन सन्दर्भ पदार्थ के विपरीत, कार्य मानकों को सामान्यतः कई विश्लेषणात्मक सुविधाओं में अनुसंशोधन नहीं किया जाता है और स्वीकृत Δ15N हालांकि, एकल विश्लेषणात्मक सुविधा के भीतर डेटा कटौती के समय इस पूर्वाग्रह को हटाया जा सकता है। क्योंकि प्रत्येक प्रयोगशाला अद्वितीय कार्य मानकों को परिभाषित करती है। प्राथमिक, अनुसंशोधन और सन्दर्भ पदार्थ लंबे समय तक जीवित रहती है जबकि यह सुनिश्चित करती है कि अज्ञात नमूनों की समस्थानिक संरचना की तुलना प्रयोगशालाओं में की जा सकती है।

समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ

पारंपरिक समस्थानिक प्रणाली

समस्थानिक सन्दर्भ के रूप में उपयोग किए जाने वाले यौगिकों का अपेक्षाकृत जटिल इतिहास है। हाइड्रोजन, कार्बन, ऑक्सीजन और सल्फर स्थिर समस्थानिक प्रणाली के लिए सन्दर्भ पदार्थ का व्यापक विकास चित्र 1 में दिखाया गया है। लाल टेक्स्ट वाली पदार्थ प्राथमिक सन्दर्भ को परिभाषित करती है जो सामान्यतः वैज्ञानिक प्रकाशनों में रिपोर्ट की जाती है और नीले टेक्स्ट वाली पदार्थ व्यावसायिक रूप से उपलब्ध होती है। हाइड्रोजन, कार्बन और ऑक्सीजन समस्थानिक स्केल को दो समन्‍वयन सन्दर्भ पदार्थ के साथ परिभाषित किया गया है। हाइड्रोजन के लिए आधुनिक पैमाना वीएसएमओडब्ल्यू2 और स्लैप2 द्वारा परिभाषित किया गया है, और वियना स्टैंडर्ड मीन ओशन वाटर के सापेक्ष रिपोर्ट किया गया है। कार्बन के लिए पैमाना या तो एनबीएस-19 या आईएईए-603 द्वारा प्रयोगशाला की उम्र के साथ-साथ एलएसवीईसी के आधार पर परिभाषित किया जाता है, और वीपीडीबी के सापेक्ष रिपोर्ट किया जाता है। ऑक्सीजन समस्थानिक अनुपात या तो वीएसएमओडब्ल्यू या वीपीडीबी स्केल के सापेक्ष रिपोर्ट किए जा सकते हैं। सल्फर और नाइट्रोजन के समस्थानिक पैमाने दोनों को केवल एक समन्‍वयन सन्दर्भ पदार्थ के लिए परिभाषित किया गया है। सल्फर के लिए पैमाना आईएईए-S-1 द्वारा परिभाषित किया गया है और वीसीडीटी के सापेक्ष रिपोर्ट किया गया है, जबकि नाइट्रोजन के लिए स्केल को AIR द्वारा परिभाषित और रिपोर्ट किया गया है।

चित्र 1: आधुनिक स्थिर समस्थानिक अनुपात सन्दर्भ पदार्थ का विकास। लाल रंग में दिखाई गई सामग्रियों का उपयोग सामान्यतः प्राकृतिक सामग्रियों में समस्थानिक अनुपातों की रिपोर्टिंग के लिए सन्दर्भ के रूप में किया जाता है, जबकि जो नीले रंग में दिखाई जाती हैं वे व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं और द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री के लिए कार्यशील सन्दर्भ पदार्थ को अनुसंशोधन करने के लिए उपयोग की जाती हैं। एन समस्थानिक प्रणाली सम्मिलित नहीं है क्योंकि सन्दर्भ पदार्थ पृथ्वी के वायुमंडल से कभी नहीं बदली है। वायुमंडलीय एन₂.

हाइड्रोजन

1961 में हारमोन क्रेग द्वारा स्टैंडर्ड मीन ओशन वाटर (एसएमओडब्ल्यू) का समस्थानिक सन्दर्भ प्रारूप स्थापित किया गया था।^[16] δ को मापने के द्वारा H² और δ¹⁸O गहरे समुद्र के पानी के नमूनों में पहले एपस्टीन और मायेडा (1953) द्वारा अध्ययन किया गया था।^[17] मूल रूप से एसएमओडब्ल्यू एक विशुद्ध सैद्धांतिक समस्थानिक अनुपात था जिसका उद्देश्य गहरे समुद्र की औसत स्थिति का प्रतिनिधित्व करना था। प्रारंभिक कार्य में गहरे समुद्र के पानी के समस्थानिक अनुपात को एनबीएस-1 के सापेक्ष मापा गया था, जो कि पोटोमैक नदी के पानी के भाप घनीभूत से प्राप्त मानक है। विशेष रूप से, इसका तात्पर्य है कि एसएमओडब्ल्यू को मूल रूप से एनबीएस-1 के सापेक्ष परिभाषित किया गया था, और कोई भौतिक एसएमओडब्ल्यू विलयन नहीं था। 1966 में अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी सलाहकार समूह की बैठक की सलाह के बाद, रे वीस और हारमोन क्रेग ने एसएमओडब्ल्यू के समस्थानिक मूल्यों के साथ एक वास्तविक विलयन बनाया, जिसे उन्होंने वियना स्टैंडर्ड मीन ओशन वाटर (वीएसएमओडब्ल्यू) कहा।^[14] उन्होंने अमुंडसेन-स्कॉट साउथ पोल स्टेशन अमुंडसेन-स्कॉट साउथ पोल स्टेशन, जिसे प्रारम्भ में एसएनओडब्ल्यू कहा जाता था और बाद में स्टैंडर्ड लाइट अंटार्कटिक वर्षा (स्लैप) कहा जाता था, जिसमे एकत्र की गई फ़र्न से एक दूसरी हाइड्रोजन समस्थानिक सन्दर्भ पदार्थ भी तैयार की गयी।^[2]वीएसएमओडब्ल्यू और एसएलएपी दोनों को 1968 के प्रारम्भ में वितरित किया गया था। एसएलएपी और एनबीएस-1 की समस्थानिक विशेषताओं का मूल्यांकन बाद में वीएसएमओडब्ल्यू (गोंफिएंटिनी, 1978) के विपरीत माप के माध्यम से अंतर-प्रयोगशाला तुलना द्वारा किया गया था।^[18] इसके बाद, वीएसएमओडब्ल्यू और स्लैप को कई दशकों तक हाइड्रोजन समस्थानिक प्रणाली के लिए प्राथमिक समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ के रूप में उपयोग किया गया। 2006 में अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी समस्थानिक हाइड्रोलॉजी प्रयोगशाला ने वीएसएमओडब्ल्यू2 और एसएलएपी2 नामक नई समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ का निर्माण किया जिसमें लगभग समान हाइड्रोजन समस्थानिक बायोगेकेमिस्ट्री δ²H और Δ18OD¹⁸O वीएसएमओडब्ल्यू और स्लैप के रूप में हाइड्रोजन समस्थानिक कार्य मानकों को वर्तमान में वीएसएमओडब्ल्यू2 और स्लैप2 के विपरीत अनुसंशोधन किया जाता है लेकिन अभी भी वीएसएमओडब्ल्यू और स्लैप द्वारा परिभाषित पैमाने पर वीएसएमओडब्ल्यू के सापेक्ष रिपोर्ट किया जाता है। इसके अतिरिक्त, ग्रीनलैंड आइस शीट अवक्षेपण (जीआईएसपी) δ²H को कई प्रयोगशालाओं में उच्च परिशुद्धता के लिए मापा गया है, लेकिन विभिन्न विश्लेषणात्मक सुविधाएं मूल्य पर असहमत हैं। इन टिप्पणियों से पता चलता है कि जीआईएसपी को एलिकोटिंग या स्टोरेज के समय अलग किया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि सन्दर्भ पदार्थ का उपयोग सावधानी से किया जाना चाहिए।

तालिका 2: हाइड्रोजन समस्थानिक संदर्भ पदार्थ
नाम	पदार्थ	δ²एच	मानक विचलन	संदर्भ	जोड़ना
वीएसएमओडब्ल्यू2	H₂O	0‰	0.3‰	वीएसएमओडब्ल्यू	लिंक
स्लैप2	H₂O	-427.5 ‰	0.3‰	वीएसएमओडब्ल्यू	लिंक
जीआईएसपी	H₂O	-189.5 ‰	1.2‰	वीएसएमओडब्ल्यू	लिंक
एनबीएस 22	तेल	-120‰	1‰	वीएसएमओडब्ल्यू	लिंक

कार्बन

मूल कार्बन समस्थानिक सन्दर्भ पदार्थ दक्षिण कैरोलिना में पेडी निर्माण से बेलेमनीटिडा जीवाश्म थी, जिसे पी डी बेलेमनाइट (पीडीबी) के रूप में जाना जाता है। इस पीडीबी मानक का तेजी से उपभोग किया गया और बाद में शोधकर्ताओं ने पीडीबी II और पीडीबी III जैसे प्रतिस्थापन मानकों का उपयोग किया। कार्बन समस्थानिक सन्दर्भ फ्रेम को बाद में वियना में वियना पीडी निर्माण (वीपीडीबी) नामक एक काल्पनिक पदार्थ के विपरीत स्थापित किया गया था।^[2]मूल एसएमओडब्ल्यू की तरह, वीपीडीबी कभी भी भौतिक विलयन या ठोस के रूप में अस्तित्व में नहीं था। मापन करने के लिए शोधकर्ता सन्दर्भ पदार्थ एनबीएस-19 का उपयोग करते हैं, जिसे बोलचाल की भाषा में टॉयलेट सीट लाइमस्टोन के रूप में जाना जाता है,^[19] जिसका एक समस्थानिक अनुपात काल्पनिक Δ13C के सापेक्ष परिभाषित है। एनबीएस-19 की निर्धारित उत्पत्ति अज्ञात है लेकिन यह एक सफेद संगमरमर की सतह थी और इसका आकार 200-300 माइक्रोमीटर था। कार्बन समस्थानिक माप की निर्धारण में संशोधन करने के लिए, 2006 में Δ13Cδ¹³C स्केल को एनबीएस-19 के विरुद्ध एक-बिंदु अनुसंशोधन से दो बिंदु-अनुसंशोधन में स्थानांतरित कर दिया गया था। नई प्रणाली में वीपीडीबी स्केल को एलएसवीईसी लिथियम कार्बोनेट Li₂ दोनों पर पिन किया गया है, CO₃सन्दर्भ पदार्थ और एनबीएस-19 चूना पत्थर (कोपलेन एट अल।, 2006a; कोपलेन एट अल।, 2006b)^[20]^[21] एनबीएस-19 भी अब समाप्त हो गया है और इसे आईएईए-603 से बदल दिया गया है।

तालिका 3: कार्बन समस्थानिक संदर्भ पदार्थ
नाम	पदार्थ	δ¹³सी	मानक विचलन	संदर्भ	जोड़ना
आईएईए-603	CaCO₃	2.46‰	0.01‰	वीपीडीबी	लिंक
एनबीएस-18	CaCO₃	-5.014‰	0.035‰	वीपीडीबी	लिंक
एनबीएस-19	CaCO₃	1.95‰	-	वीपीडीबी	लिंक
एलएसवीईसी	Li₂CO₃	-46.6‰	0.2‰	वीपीडीबी	लिंक
आईएईए-सीओ-1	करारा मार्बल	+2.492‰	0.030‰	वीपीडीबी	लिंक
आईएईए-सीओ-8	CaCO₃	-5.764‰	0.032‰	वीपीडीबी	लिंक
आईएईए-सीओ-9	BaCO₃	-47.321‰	0.057‰	वीपीडीबी	लिंक
एनबीएस 22	तेल	-30.031‰	0.043‰	वीपीडीबी	लिंक

ऑक्सीजन

ऑक्सीजन समस्थानिक अनुपात की तुलना सामान्यतः वीएसएमओडब्ल्यू और वीपीडीबी दोनों विश्लेषणों से की जाती है। परंपरागत रूप से पानी में ऑक्सीजन वीएसएमओडब्ल्यू के सापेक्ष रिपोर्ट की जाती है जबकि कार्बोनेट चट्टान या अन्य भूविज्ञान से मुक्त ऑक्सीजन वीपीडीबी के सापेक्ष रिपोर्ट की जाती है। हाइड्रोजन के प्रकरण में, ऑक्सीजन समस्थानिक पैमाने को दो सामग्रियों, वीएसएमओडब्ल्यू2 और एसएलएपी2 द्वारा परिभाषित किया गया है। प्रारूप के माप Δ18Oδ¹⁸O वीएसएमओडब्ल्यू को निम्नलिखित समीकरण के माध्यम से वीपीडीबी सन्दर्भ फ़्रेम में बदला जा सकता है: δ¹⁸O_VPDB = 0.97001*δ¹⁸O_VSMOW - 29.99‰ (ब्रांड एट अल, 2014)।^[22]

तालिका 4: ऑक्सीजन समस्थानिक संदर्भ द्रव्य
नाम	पदार्थ	δ¹⁸ओ	मानक विचलन	संदर्भ	जोड़ना
वीएसएमओडब्ल्यू2	H2O	0‰	0.02‰	वीएसएमओडब्ल्यू	लिंक
स्लैप2	H2O	-55.50‰	0.02‰	वीएसएमओडब्ल्यू	लिंक
जीआईएसपी	H2O	-24.76‰	0.09‰	वीएसएमओडब्ल्यू	लिंक
आईएईए-603	CaCO₃	-2.37‰	0.04‰	वीपीडीबी	लिंक
एनबीएस-18	CaCO₃	-23.2‰	0.1‰	वीपीडीबी	लिंक
एनबीएस-19	CaCO₃	-2.20‰	-	वीपीडीबी	लिंक
एलएसवीईसी	Li₂CO₃	-26.7 ‰	0.2‰	वीपीडीबी	लिंक
आईएईए-सीओ-1	करारा मार्बल	-2.4	0.1‰	वीपीडीबी	लिंक
आईएईए-सीओ-8	CaCO₃	-22.7	0.2‰	वीपीडीबी	लिंक
आईएईए-सीओ-9	BaCO₃	-15.6 ‰	0.2‰	वीपीडीबी	लिंक

नाइट्रोजन

नाइट्रोजन गैस (एन₂) पृथ्वी के वायुमंडल का 78% हिस्सा बनाता है और कम समय के पैमाने पर बहुत अच्छी तरह से मिश्रित होता है, जिसके परिणामस्वरूप सन्दर्भ पदार्थ के रूप में उपयोग के लिए एक समरूप समस्थानिक वितरण आदर्श होता है। वायुमंडलीय एन₂ समस्थानिक सन्दर्भ के रूप में उपयोग किए जाने पर सामान्यतः AIR कहा जाता है। वायुमंडलीय एन के अतिरिक्त₂ कई एन समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ हैं।

सारणी 5: नाइट्रोजन समस्थानिक संदर्भ पदार्थ
नाम	पदार्थ	δ¹⁵एन	मानक विचलन	संदर्भ	जोड़ना सामग्री का स्रोत/व्युत्पन्न
आईएईए-एन-1	(NH₄)₂SO₄	0.4‰	0.2‰	वायुमंडल	लिंक
आईएईए-एन-2	(NH₄)₂SO₄	20.3‰	0.2‰	वायुमंडल	लिंक
आईएईए-एनओ-3	KNO₃	4.7‰	0.2‰	वायुमंडल	लिंक
यूएसजीएस32	KNO₃	180‰	1‰	वायुमंडल	लिंक
यूएसजीएस34	KNO₃	-1.8‰	0.2‰	वायुमंडल	लिंक	नाइट्रिक एसिड से
यूएसजीएस35	NaNO₃	2.7‰	0.2‰	वायुमंडल	लिंक	प्राकृतिक अयस्कों से शुद्ध
यूएसजीएस25	(NH₄)₂SO₄	-30.4‰	0.4‰	वायुमंडल	लिंक
यूएसजीएस26	(NH₄)₂SO₄	53.7‰	0.4‰	वायुमंडल	लिंक
एनएसवीईसी	N₂ गैस	-2.8‰	0.2‰	वायुमंडल	लिंक
आईएईए-305	(NH₄)₂SO₄	39.8‰ 375.3 ‰	39.3 - 40.3‰ 373.0 - 377.6 ‰	वायुमंडल	लिंक	अमोनियम सल्फेट से व्युत्पन्न एसडी को 95% विश्वास अंतराल के रूप में दिया गया है
आईएईए-310	CH₄N₂O	47.2‰ 244.6 ‰	46.0 - 48.5‰ 243.9 - 245.4‰	वायुमंडल	लिंक	यूरिया से व्युत्पन्न एसडी को 95% विश्वास अंतराल के रूप में दिया गया है
आईएईए-311	(NH₄)₂SO₄	2.05 ‰	2.03 - 2.06‰	वायुमंडल	लिंक	एसडी 95% विश्वास अंतराल के रूप में दिया गया है

सल्फर

मूल सल्फर समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ कैन्यन डियाब्लो (उल्कापिंड) (सीडीटी) थी, जो एरिजोना में उल्का क्रेटर से बरामद एक उल्कापिंड था। कैन्यन डियाब्लो (उल्कापिंड) को चुना गया था क्योंकि ऐसा माना जाता था कि चोंड्रेइट के समान एक सल्फर समस्थानिक रचना है। हालांकि, उल्कापिंड को बाद में 0.4‰ (ब्यूडॉइन एट अल।, 1994) तक भिन्नता के साथ समस्थानिक रूप से समरूपता और विषमता के रूप में पाया गया।^[12] इस समस्थानिक परिवर्तनशीलता के परिणामस्वरूप सल्फर समस्थानिक मापन के अंतःप्रयोगशाला अनुसंशोधन के लिए समस्याएँ उत्पन्न हुईं। 1993 में अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी की एक बैठक ने विएना कैन्यन डियाब्लो ट्रोइलाइट (वीसीडीटी) को वीएसएमओडब्ल्यू की पूर्व स्थापना के संकेत के रूप में परिभाषित किया। मूल एसएमओडब्ल्यू और वीपीडीबी की तरह, वीसीडीटी कभी भी एक भौतिक पदार्थ नहीं थी जिसे मापा जा सकता था लेकिन फिर भी इसका उपयोग सल्फर समस्थानिक पैमाने की परिभाषा के रूप में किया जाता था। वास्तव में Δ34S | मापने के प्रयोजनों के लिए³⁴एस/³²S अनुपात, अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी ने Δ34S|δ को परिभाषित किया^{आईएईए-S-1 (मूल रूप से आईएईए-NZ1 कहा जाता है) का 34} वीसीडीटी के सापेक्ष -0.30‰ होना चाहिए।^[2]सल्फर समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ में हाल ही में किए गए इन परिवर्तनों ने अंतःप्रयोगशाला पुनरुत्पादनीयता में काफी संशोधन किया है (कोपलेन एंड क्राउस, 1998)।^[23]

तालिका 6: सल्फर समस्थानिक संदर्भ पदार्थ
नाम	पदार्थ	δ³⁴एस	मानक विचलन	संदर्भ	जोड़ना सामग्री का स्रोत/व्युत्पन्न
आईएईए-एस-1	Ag₂S	-0.30‰	-	वीसीडीटी	लिंक	स्फालेराइट से (ZnS)
आईएईए-एस-2	Ag₂S	22.7‰	0.2‰	वीसीडीटी	लिंक	जिप्सम से (Ca₂SO₄*2H2O)
आईएईए-एस-3	Ag₂S	-32.3‰	0.2‰	वीसीडीटी	लिंक	स्फालेराइट से (ZnS)
आईएईए-एस-4	S	16.9‰	0.2‰	वीसीडीटी	लिंक	प्राकृतिक गैस से
आईएईए - एसओ-5:	BaSO₄	0.5‰	0.2‰	वीसीडीटी	लिंक	जलीय सल्फेट से (SO₄)
आईएईए - एसओ-6	BaSO₄	-34.1‰	0.2‰	वीसीडीटी	लिंक	जलीय सल्फेट से (SO₄)
एनबीएस - 127	BaSO₄	20.3‰	0.4‰	वीसीडीटी	लिंक	सल्फेट से (SO₄) मोंटेरी बे से

कार्बनिक अणु

हाल ही में एक अंतरराष्ट्रीय परियोजना ने 19 कार्बनिक रसायन समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ के हाइड्रोजन, कार्बन और नाइट्रोजन समस्थानिक संरचना को विकसित और निर्धारित किया है, जो अब संयुक्त अवस्था भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण, अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी और इंडियाना विश्वविद्यालय से उपलब्ध है।^[24] ये सन्दर्भ पदार्थ हाइड्रोजन के समस्थानिकों की एक बड़ी श्रृंखला को फैलाती है| δ²H (-210.8‰ से +397.0‰), Δ13C|δ¹³C (-40.81‰ से +0.49‰), और Δ18O|δ¹⁵एन (-5.21‰ से +61.53‰), और विश्लेषणात्मक तकनीकों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उत्तरदायी हैं। कार्बनिक सन्दर्भ पदार्थ में कैफीन, ग्लाइसिन, हेक्साडकेन | एन-हेक्साडेकेन, मिथाइल एस्टर (सी) सम्मिलित हैं।₂₀ FAME), वैलिन | एल-वेलिन, ऑर्गेनिक केमिस्ट्री, POLYETHYLENE फ़ॉइल, पॉलीइथाइलीन पावर, निर्वात ऑयल और एनबीएस-22।^[24]

तालिका 7: कार्बनिक अणुओं के लिए समस्थानिक संदर्भ पदार्थ^[24]
नाम	रासायनिक	δD_{वीएसएमओडब्ल्यू-स्लैप} (‰)	δ¹³C_{वीपीडीबी-एलएसवीईसी} (‰)	δ¹⁵N_AIR (‰)
यूएसजीएस61	कैफीन	96.9 ± 0.9	-35.05 ± 0.04	-2.87 ± 0.04
यूएसजीएस62	कैफीन	-156.1 ± 2.1	-14.79 ± 0.04	20.17 ± 0.06
यूएसजीएस63	कैफीन	174.5 ± 0.9	-1.17 ± 0.04	37.83 ± 0.06
आईएईए-600	कैफीन	-156.1 ± 1.3	-27.73 ± 0.04	1.02 ± 0.05
यूएसजीएस64	ग्लाइसिन	-	-40.81 ± 0.04	1.76 ± 0.06
यूएसजीएस65	ग्लाइसिन	-	-20.29 ± 0.04	20.68 ± 0.06
यूएसजीएस66	ग्लाइसीन	-	-0.67 ± 0.04	40.83 ± 0.06
यूएसजीएस67	एन-हेक्साडेकेन	-166.2 ± 1.0	-34.5 ± 0.05	-
यूएसजीएस68	एन-हेक्साडेकेन	-10.2 ± 0.9	-10.55 ± 0.04	-
यूएसजीएस69	एन-हेक्साडेकेन	381.4 ± 3.5	-0.57 ± 0.04	-
यूएसजीएस70	आईएक्सानॉइस एसिड मिथाइल एस्टर	-183.9 ± 1.4	-30.53 ± 0.04	-
यूएसजीएस71	आईएक्सानॉइस एसिड मिथाइल एस्टर	-4.9 ± 1.0	-10.5 ± 0.03	-
यूएसजीएस72	आईएक्सानॉइस एसिड मिथाइल एस्टर	348.3 ± 1.5	-1.54 ± 0.03	-
यूएसजीएस73	एल-वेलिन	-	-24.03 ± 0.04	-5.21 ± 0.05
यूएसजीएस74	एल-वेलिन	-	-9.3 ± 0.04	30.19 ± 0.07
यूएसजीएस75	एल-वेलिन	-	0.49 ± 0.07	61.53 ± 0.14
यूएसजीएस76	मिथाइलहेप्टाडेकानोएट	-210.8 ± 0.9	-31.36 ± 0.04	-
आईएईए-सीएच-7	पॉलीथीन फॉइल	-99.2 ± 1.2	-32.14 ± 0.05	-
यूएसजीएस77	पॉलीथीन शक्ति	-75.9 ± 0.6	-30.71 ± 0.04	-
एनबीएस 22	तेल	-117.2 ± 0.6	-30.02 ± 0.04	-
एनबीएस 22ए	निर्वात तेल	-120.4 ± 1.0	-29.72 ± 0.04	-
यूएसजीएस78	²H-समृद्ध निर्वात तेल	397.0 ± 2.2	-29.72 ± 0.04	-

तालिका 7 में दी गई जानकारी स्ट्रेट शिममेलमैन एट अल की तालिका 2 से प्रदर्शित होती है। (2016)।^[24]

गैर-पारंपरिक समस्थानिक प्रणाली

भारी समस्थानिक प्रणाली

गैर-पारंपरिक समस्थानिक प्रणाली (हाइड्रोजन, कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और सल्फर के अतिरिक्त अन्य तत्व) के लिए समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ सम्मलित है, जिसमें लिथियम, बोरॉन, मैगनीशियम, कैल्शियम, लोहा और कई अन्य सम्मिलित हैं। क्योंकि गैर-पारंपरिक प्रणालियों को अपेक्षाकृत हाल ही में विकसित किया गया था, इन प्रणालियों के लिए सन्दर्भ पदार्थ पारंपरिक समस्थानिक प्रणालियों की तुलना में अधिक सीधी और कम संख्या में हैं। निम्नलिखित तालिका में प्रत्येक समस्थानिक पैमाने के लिए δ = 0 को परिभाषित करने वाले पदार्थ सम्मिलित है, एक सांकेतिक पदार्थ के पूर्ण समस्थानिक अंशों का 'सर्वश्रेष्ठ' माप (जो सामान्यतः पैमाने को परिभाषित करने वाली पदार्थ के समान होता है, लेकिन सदैव नहीं), परिकलित पूर्ण समस्थानिक अनुपात, और समस्थानिक बहुतायत और परमाणु भार आयोग द्वारा तैयार समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ की सूची के लिंक (शुद्ध और अनुप्रयुक्त रसायन विज्ञान के अंतर्राष्ट्रीय संघ का हिस्सा शुद्ध और अनुप्रयुक्त रसायन विज्ञान का अंतर्राष्ट्रीय संघ (आईयूपीएसी)) गैर-पारंपरिक स्थिर समस्थानिक प्रणालियों की एक सारांश सूची उपलब्ध है यहां, और इनमें से अधिकतर जानकारी ब्रांड एट अल से ली गई है। (2014)^[22]तालिका 8 में सूचीबद्ध समस्थानिक प्रणालियों के अतिरिक्त, जारी शोध बेरियम की समस्थानिक संरचना को मापने पर केंद्रित है (ऑलमेन एट अल, 2010;^[25] मियाज़ाकी एट अल।, 2014;^[26] नान एट अल, 2015^[27]) और वैनेडियम (नील्सन एट अल, 2011)^[28] स्पेकप्योर अल्फ़ा एज़र एक समस्थानिक रूप से अच्छी तरह से चित्रित वैनेडियम विलयन है (नील्सन एट अल, 2011)।^[28]इसके अतिरिक्त, रासायनिक प्रसंस्करण के समय विभाजन कुछ समस्थानिक विश्लेषणों के लिए समस्याग्रस्त हो सकता है, जैसे कॉलम क्रोमैटोग्राफी के बाद भारी समस्थानिक अनुपात को मापना इन स्थितियों में सन्दर्भ पदार्थ को विशेष रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए अनुसंशोधन किया जा सकता है।

तालिका 8: भारी समस्थानिक संदर्भ पदार्थ
तत्व	प्रतीक चिन्ह	δ	अनुपात का प्रकार	नाम (पदार्थ for δ = 0)	पदार्थ (पदार्थ for δ = 0)	नाम (पदार्थ के साथ 'सर्वश्रेष्ठ' माप)	समस्थानिक अनुपात: R (σ)	उद्धरण	लिंक
लिथियम	Li	δ⁷Li	⁷Li/⁶Li	एलएसवीईसी (एनआईएसटी RM 8545)	Li₂CO₃	आईआरएमएम-016	12.17697(3864)	Qi et al. (1997)^[29]	लिंक
बोरान	B	δ¹¹B	¹¹B/¹⁰B	एनआईएसटी एसआरएम 951(a)	बोरिक एसिड	आईआरएमएम-011	4.0454(42)	De Bièvre & Debus (1969)^[30]	लिंक
मैगनीशियम	Mg	δ^26/24Mg	²⁶Mg/²⁴Mg	डीएमएस-3	NO₃⁻ विलयन	DSM-3	0.13969(13)	Bizzarro et al. (2011)^[31]	लिंक
सिलिकॉन	Si	δ^30/28Si	³⁰Si/²⁸Si	एनबीएस 28 (एनआईएसटी RM 8546)	सिलिकॉन रेत	WASO-17.2	0.0334725(35)	De Bievre et al. (1997)^[32]	लिंक
क्लोरीन	Cl	δ³⁷Cl	³⁷Cl/³⁵Cl	SMOC	-	एनआईएसटी एसआरएम 975	0.319876(53)	Wei et al. (2012)^[33]	लिंक
कैल्शियम	Ca	δ^44/42Ca	⁴⁴Ca/⁴²Ca	एनआईएसटी एसआरएम 915a	CaCO₃	एनआईएसटी एसआरएम 915	3.21947(1616)	Moore & Machlan (1972) ^[34]	लिंक
क्रोमियम	Cr	δ^53/52Cr	⁵³Cr/⁵²Cr	एनआईएसटी एसआरएम 979	Cr(NO₃)₃ लवण	एनआईएसटी एसआरएम 979	0.113387(132)	Shields et al. (1966)^[35]	लिंक
लोहा	Fe	δ^56/54Fe	⁵⁶Fe/⁵⁴Fe	आईआरएमएम-014	तात्त्विक Fe	आईआरएमएम-014	15.69786(61907)	Taylor et al. (1992)^[36]	लिंक
निकेल	Ni	δ^60/58Ni	⁶⁰Ni/⁵⁸Ni	एनआईएसटी एसआरएम 986	तात्त्विक Ni	एनआईएसटी एसआरएम 986	0.385198(82)	Gramlich et al. (1989)^[37]	लिंक
ताँबा	Cu	δ⁶⁵Cu	⁶⁵Cu/⁶³Cu	एनआईएसटी एसआरएम 976	तात्त्विक Cu	एनआईएसटी एसआरएम 976	0.44563(32)	Shields et al. (1965) ^[38]	लिंक
जस्ता	Zn	δ^68/64Zn	⁶⁸Zn/⁶⁴Zn	आईआरएमएम-3702	ZN (II) विलयन	आईआरएमएम-3702	0.375191(154)	Ponzevera et al. (2006)^[39]	लिंक
गैलियम	Ga	δ⁷¹Ga	⁷¹Ga/⁶⁹Ga	एनआईएसटी एसआरएम 994	तात्त्विक Ga	एनआईएसटी एसआरएम 994	0.663675(124)	Machlan et al. (1986)^[40]	लिंक
जर्मेनियम	Ge	δ^74/70Ge	⁷⁴Ge/⁷⁰Ge	एनआईएसटी एसआरएम 3120a	तात्त्विक Ge	Ge metal	1.77935(503)	Yang & Meija (2010)^[41]	लिंक
सेलेनियम	Se	δ^82/76Se	⁸²Se/⁷⁶Se	एनआईएसटी एसआरएम 3149	Se विलयन	एनआईएसटी एसआरएम 3149	0.9572(107)	Wang et al. (2011)^[42]	लिंक
ब्रोमिन	Br	δ⁸¹Br	⁸¹Br/⁷⁹Br	SMOB	-	एनआईएसटी एसआरएम 977	0.97293(72)	Catanzaro et al. (1964)^[43]	लिंक
रुबिडियम	Rb	δ⁸⁷Rb	⁸⁷Rb/⁸⁵Rb	एनआईएसटी एसआरएम 984	RbCl	एनआईएसटी एसआरएम 984	0.385706(196)	Catanzaro et al. (1969)^[44]	लिंक
स्ट्रोंटियम	Sr	δ^88/86Sr	⁸⁸Sr/⁸⁶Sr	एनआईएसटी एसआरएम 987	SrCO₃	एनआईएसटी एसआरएम 987	8.378599(2967)	Moore et al. (1982)^[45]	लिंक
मोलिब्डेनम	Mo	δ^98/95Mo	⁹⁸Mo/⁹⁵Mo	एनआईएसटी एसआरएम 3134	विलयन	एनआईएसटी एसआरएम 3134	1.5304(101)	Mayer & Wieser (2014)^[46]	लिंक
सिल्वर	Ag	δ¹⁰⁹Ag	¹⁰⁹Ag/¹⁰⁷Ag	एनआईएसटी एसआरएम 978a	AgNO₃	एनआईएसटी एसआरएम 978	0.929042(134)	Powell et al. (1981)^[47]	लिंक
कैडमियम	Cd	δ^114/110Cd	¹¹⁴Cd/¹¹⁰Cd	एनआईएसटी एसआरएम 3108	विलयन	BAM Cd-I012	2.30108(296)	Pritzkow et al. (2007)^[48]	लिंक
रेनियम	Re	δ¹⁸⁷Re	¹⁸⁷Re/¹⁸⁵Re	एनआईएसटी एसआरएम 989	तात्त्विक Re	एनआईएसटी एसआरएम 989	1.67394(83)	Gramlich et al. (1973)^[49]	लिंक
ऑस्मियम	Os	δ^187/188Os	¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os	IAG-CRM-4	विलयन	K₂OsO₄	0.14833(93)	Völkening et al. (1991)^[50]	लिंक
प्लैटिनम	Pt	δ^198/194Pt	¹⁹⁸Pt/¹⁹⁴Pt	आईआरएमएम-010	तात्त्विक Pt	आईआरएमएम-010	0.22386(162)	Wolff Briche et al. (2002)^[51]	लिंक
पारा	Hg	δ^202/198Hg	²⁰²Hg/¹⁹⁸Hg	NRC NIMS-1	विलयन	NRC NIMS-1	2.96304(308)	Meija et al. (2010)^[52]	लिंक
थैलियम	Tl	δ²⁰⁵Tl	²⁰⁵Tl/²⁰³Tl	NRC एसआरएम 997	तात्त्विक Tl	एनआईएसटी एसआरएम 997	2.38707(79)	Dunstan et al. (1980)^[53]	लिंक
लेड	Pb	δ^208/206Pb	²⁰⁸Pb/²⁰⁶Pb	ERM-3800	विलयन	एनआईएसटी एसआरएम 981	2.168099(624)	Catanzaro et al. (1968)^[54]	लिंक
यूरेनियम	U	δ^238/235U	²³⁸U/²³⁵U	एनआईएसटी एसआरएम 950-A	यूरेनियम ऑक्साइड	नामीबियन अयस्क	137.802321(688638)	Richter et al. (1999)^[55]	लिंक

तालिका 8 सांकेतिक तत्वों में से प्रत्येक के लिए δ = 0 पैमाने को परिभाषित करने वाली पदार्थ और समस्थानिक अनुपात देता है। इसके अतिरिक्त, तालिका 8 पदार्थ को मीजा एट अल द्वारा निर्धारित 'सर्वश्रेष्ठ' माप के साथ सूचीबद्ध करती है। (2016) पदार्थ रासायनिक सूत्र देती है, अनुपात का प्रकार समस्थानिक अनुपात में रिपोर्ट किया गया समस्थानिक अनुपात है, और उद्धरण समस्थानिक बहुतायत पर रिपोर्ट करने वाले लेख (O) को देता है, जिस पर समस्थानिक अनुपात आधारित है। समस्थानिक अनुपात मेइजा एट अल में एकत्र किए गए उद्धृत अध्ययनों में रिपोर्ट किए गए पूर्ण द्रव्यमान अंश के व्यक्तिगत विश्लेषण से परिणाम दर्शाते हैं। (2016),^[13] और रिपोर्ट किए गए अनुपात तक पहुंचने के लिए हेरफेर की गयी त्रुटि की गणना भिन्नात्मक रिपोर्ट की गई त्रुटियों के वर्गों के योग के वर्गमूल के रूप में की गई थी।

कुंडलित समस्थानिक

कुंडलित समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ के लिए चुनौतियों का एक अलग समुच्चय प्रस्तुत करते हैं। परंपरा के अनुसार CO₂ का कुंडलित समस्थानिक संघटन कैल्शियम कार्बोनेट से मुक्त CaCO₃(D₄₇)^[56]^[57]^[58] और मीथेन का समूहित समस्थानिक CH₄(D₁₈/D_¹³CH3D/D_¹²CH2D2)^[59]^[60]^[61] समस्थानिक के स्टोकेस्टिक के सापेक्ष सूचित किया जाता है। अर्थात्, एक सन्दर्भ आइसोटोपोलॉग के विपरीत कई समस्थानिक प्रतिस्थापन वाले अणु के दिए गए समस्थानिकोलॉग के अनुपात को उसी बहुतायत अनुपात में सामान्यीकृत किया जाता है जहां सभी समस्थानिक बेतरतीब ढंग से वितरित किए जाते हैं। चुना गया सन्दर्भ फ्रेम लगभग सदैव समस्थानिक होता है जिसमें कोई समस्थानिक प्रतिस्थापन नहीं होता है। यह ¹²C¹⁶O₂ कार्बन डाईऑक्साइड के लिए और ¹²C¹H₄ मीथेन कुंडलित समस्थानिकों के लिए बल्क डेल्टा (फॉइल) को मापने के लिए कुंडलित समस्थानिक विश्लेषण में मानक समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ की अभी भी आवश्यकता है। हालांकि, आयनीकरण के समय द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री में अधिकांश नमूनों की कुंडलित समस्थानिक संरचना को बदल दिया जाता है, जिसका अर्थ है कि माप के बाद के डेटा संशोधन के लिए ज्ञात कुंडलित समस्थानिक संरचना की मापी गई पदार्थ की आवश्यकता होती है। किसी दिए गए तापमान पर संतुलन ऊष्मागतिकी संभावित समस्थानिकोलॉग्स के बीच समस्थानिक के वितरण की पूर्व-संकल्पना करता है, और इन पूर्व-संकल्पनाओं को प्रयोगात्मक रूप से अनुसंशोधन किया जा सकता है।^[62] ज्ञात कुंडलित समस्थानिक संघटन का एक मानक उत्पन्न करने के लिए, वर्तमान अभ्यास एक धातु उत्प्रेरण की उपस्थिति में उच्च तापमान पर आंतरिक रूप से विश्लेषण गैस को संतुलित करना है और यह मान लेना है कि इसमें संतुलन गणना द्वारा अनुमानित Δ मान है।^[62]विशेष रूप से कुंडलित समस्थानिक विश्लेषण के लिए समस्थानिक सन्दर्भ पदार्थ विकसित करना इस तेजी से विकसित क्षेत्र का एक सतत लक्ष्य बना हुआ है और 2017 में 6वीं इंटरनेशनल कुंडलित समस्थानिक वर्कशॉप के समय एक प्रमुख चर्चा का विषय था। यह संभव है कि भविष्य में शोधकर्ता अज्ञात नमूनों की थोक समस्थानिक संरचना को मापने की वर्तमान विधि के समान अंतरराष्ट्रीय स्तर पर वितरित सन्दर्भ पदार्थ के विपरीत कुंडलित समस्थानिक अनुपात को मापेंगे।

सन्दर्भ पदार्थ प्रमाणित करना

अवलोकन

समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ का प्रमाणन अपेक्षाकृत जटिल है। समस्थानिक रचनाओं की रिपोर्टिंग के अधिकांश पहलुओं की तरह यह ऐतिहासिक कलाकृतियों और आधुनिक संस्थानों के संयोजन को दर्शाता है। परिणामतः, समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ के प्रमाणन के आसपास के विवरण तत्व और रासायनिक यौगिक के अनुसार भिन्न होते हैं। एक सामान्य दिशानिर्देश के रूप में, समस्थानिक पैमानों को परिभाषित करने के लिए प्राथमिक और मूल अनुसंशोधन सन्दर्भ पदार्थ की समस्थानिक संरचना का उपयोग किया गया था और इसलिए कोई संबद्ध अनिश्चितता नहीं है। अद्यतन अनुसंशोधन पदार्थ सामान्यतः अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी द्वारा प्रमाणित होती है और दो-बिंदु समस्थानिक पैमाने (स्लैप, एलएसवीईसी) के लिए महत्वपूर्ण सन्दर्भ पदार्थ अंतर-प्रयोगशाला तुलना के माध्यम से प्राप्त की जाती है। अतिरिक्त सन्दर्भ पदार्थ की समस्थानिक संरचना या तो व्यक्तिगत विश्लेषणात्मक सुविधाओं के माध्यम से या अंतःप्रयोगशाला तुलना के माध्यम से स्थापित की जाती है लेकिन सामान्यतः एक आधिकारिक आईएईए प्रमाणन की कमी होती है। तालिका 1 में सूचीबद्ध अधिकांश सामग्रियों के लिए प्रमाणित मूल्य हैं, तालिका 2-7 में सूचीबद्ध पदार्थ का लगभग आधा और तालिका 8 में कुछ पदार्थ प्रमाणित किये गए हैं।

प्राथमिक और मूल अनुसंशोधन

प्राथमिक सन्दर्भ की समस्थानिक संरचना पर सहमत और मूल अनुसंशोधन पदार्थ सामान्यतः अंतर-प्रयोगशाला तुलना के माध्यम से नहीं पहुंची थी। भाग में यह केवल इसलिए है क्योंकि मूल पदार्थ का उपयोग समस्थानिक पैमानों को परिभाषित करने के लिए किया गया था और इसलिए इसमें कोई अनिश्चितता नहीं है। वियना स्टैंडर्ड मीन ओशन वॉटर हाइड्रोजन समस्थानिक प्रणाली के लिए प्राथमिक सन्दर्भ और अनुसंशोधन पदार्थ के रूप में कार्य करता है और ऑक्सीजन समस्थानिक प्रणाली के लिए दो संभावित पैमानों में से एक है, और हारमोन क्रेग द्वारा तैयार किया गया था। वीएसएमओडब्ल्यू2 प्रतिस्थापन अनुसंशोधन मानक है और इसे पाँच चयनित प्रयोगशालाओं में माप द्वारा अंशांकित किया गया था। एसएलएपी की समस्थानिक संरचना अंतर-प्रयोगशाला तुलना के माध्यम से प्राप्त की गई थी।^[18]I. फ्रीडमैन, जे.आर. ओ'नील और जी. सेबुला द्वारा निर्मित कार्बन समस्थानिक स्केल के लिए एनबीएस-19 मूल अनुसंशोधन पदार्थ है^[63] और वीपीडीबी पैमाने को परिभाषित करने के लिए प्रयोग किया जाता है। आईएईए-603 प्रतिस्थापन अनुसंशोधन मानक है और तीन चयनित प्रयोगशालाओं (मॉन्ट्रियल, कनाडा में GEOTOP-UQAM; रेस्टन, संयुक्त अवस्था अमेरिका में संयुक्त अवस्था भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण; जेना, जर्मनी में मैक्स प्लैंक संस्थान -बीजीसी) में माप द्वारा अनुसंशोधन किया गया था। एलएसवीईसी की समस्थानिक संरचना अंतर-प्रयोगशाला तुलना के माध्यम से प्राप्त की गई थी।^[18]आईएईए-S-1, सल्फर समस्थानिक पैमाने के लिए मूल अनुसंशोधन पदार्थ और आज भी उपयोग में है, जिसे बी. डब्ल्यू. रॉबिन्सन द्वारा तैयार किया गया था।^[2]

अंतरराष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी

अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी अधिकांश नई अनुसंशोधन पदार्थ के लिए समस्थानिक संरचना का आधिकारिक प्रमाण फॉइल जारी करती है। अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी ने वीएसएमओडब्ल्यू2/स्लैप2 के लिए समस्थानिक मूल्यों को प्रमाणित किया है^[64] और आईएईए-603^[65] (एनबीएस-19 कैल्शियम कार्बोनेट के लिए प्रतिस्थापन CaCO₃मानक) हालाँकि, अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी द्वारा वितरित अधिकांश सन्दर्भ सामग्रियों की समस्थानिक रचना वैज्ञानिक साहित्य में स्थापित है। उदाहरण के लिए, अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी N समस्थानिक सन्दर्भ पदार्थ यूएसजीएस34 (पोटेशियम नाइट्रेट KNO₃) वितरित करती है) और यूएसजीएस35 (सोडियम नाइट्रेट NaNO₃), संयुक्त अवस्था भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण में वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा निर्मित और बोह्लके एट अल में रिपोर्ट किया गया। (2003),^[15]लेकिन इन विश्लेषणों की समस्थानिक संरचना को प्रमाणित नहीं किया है। इसके अतिरिक्त, उद्धृत Δ15Nδ¹⁵N और Δ18OD¹⁸ इन विश्लेषणों के 0 मान अंतर-प्रयोगशाला तुलना के माध्यम से नहीं पहुंचे थे। एक दूसरा उदाहरण आईएईए-SO-5, एक बेरियम सल्फेट BaSO₄ है साथ ही आर. क्राउसे और एस. हलास द्वारा निर्मित सन्दर्भ पदार्थ और हलास एंड सजारन (2001) में वर्णित है।^[66] इस सन्दर्भ का मूल्य अंतःप्रयोगात्मक तुलना के माध्यम से पहुंचा था लेकिन अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी प्रमाणीकरण की कमी है। अन्य सन्दर्भ पदार्थ (एलएसवीईवी, आईएईए-N3) अंतर-प्रयोगशाला तुलना के माध्यम से प्राप्त की गई थी^[2]और अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी द्वारा वर्णित हैं लेकिन उनके प्रमाणन की स्थिति स्पष्ट नहीं है।

राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान

2018 तक राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान सामान्य स्थिर समस्थानिक सन्दर्भ पदार्थ के लिए प्रमाण फॉइल प्रदान नहीं करता है। जैसा कि इसमें देखा गया है लिंक^[67]। राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान से वर्तमान में उपलब्ध प्रकाश स्थिर समस्थानिक विश्लेषणों को दिखाते हुए, इस श्रेणी में हाइड्रोजन, कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और सल्फर के समस्थानिक माप के लिए महत्वपूर्ण सभी समस्थानिक सन्दर्भ सम्मिलित हैं। हालांकि, इनमें से अधिकांश सामग्रियों के लिए राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान जांच की एक रिपोर्ट प्रदान करता है, जो एक सन्दर्भ मूल्य देता है जो प्रमाणित नहीं है (मई एट अल (2000) की परिभाषाओं के बाद)।^[68] यूएसजीएस34 और यूएसजीएस35 के उपरोक्त उदाहरणों के लिए, एनआईएसटी सन्दर्भ मूल्यों की रिपोर्ट करता है^[69] लेकिन बोहलके एट अल के परिणामों को प्रमाणित नहीं किया है। (2003)।^[15]इसके विपरीत, एनआईएसटी ने आईएईए-SO-5 के लिए कोई सन्दर्भ मान प्रदान नहीं किया है। जैसा कि इस लिंक पर देखा गया है,^[70] राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान रूबिडीयाम, निकल, स्ट्रोंटियम, गैलियम और थालियम सहित गैर-पारंपरिक भारी समस्थानिक प्रणालियों के साथ-साथ कई समस्थानिक प्रणालियों के लिए समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ को प्रमाणित करता है, जो सामान्य रूप से हल्के लेकिन गैर-पारंपरिक जैसे मैग्नीशियम की विशेषता होगी और क्लोरीन जबकि इनमें से कई सामग्रियों की समस्थानिक संरचना को 1960 के दशक के मध्य में प्रमाणित किया गया था, अन्य सामग्रियों को हाल ही में 2011 तक प्रमाणित किया गया था (उदाहरण के लिए, बोरिक एसिड समस्थानिक मानक 951a)।

सन्दर्भ पदार्थ में अनिश्चितता और त्रुटि

पूर्ण समस्थानिक अनुपात में अनिश्चितता

क्योंकि कई समस्थानिक सन्दर्भ सामग्रियों को Δ18Oδ संकेतन का उपयोग करके एक दूसरे के सापेक्ष परिभाषित किया जाता है, सन्दर्भ पदार्थ के पूर्ण समस्थानिक अनुपात पर कुछ बाधाएं हैं। समस्थानिक-अनुपात द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री के लिए दोहरे-इनलेट और निरंतर प्रवाह द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री निम्न समस्थानिक अनुपात में अनिश्चितता स्वीकार्य है क्योंकि प्रारूप समस्थानिक-अनुपात द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री के माध्यम से मापा जाता है। बहु-संग्रह और फिर मानकों के साथ सीधे तुलना की जाती है, प्रकाशित साहित्य में डेटा के सापेक्ष प्राथमिक सन्दर्भ पदार्थ के लिए इस प्रकरण में वास्तविक माप एक समस्थानिक अनुपात का होता है और तेजी से एक अनुपात में परिवर्तित हो जाता है इसलिए उच्च निर्धारण माप प्राप्त करने के लिए पूर्ण समस्थानिक अनुपात केवल न्यूनतम रूप से महत्वपूर्ण होता है। हालांकि, सन्दर्भ पदार्थ के निम्न समस्थानिक अनुपात में अनिश्चितता उन अनुप्रयोगों के लिए समस्याग्रस्त है जो बड़े पैमाने पर हल किए गए आयन बीम को सीधे मापते नहीं हैं। स्पेक्ट्रोस्कोपी या परमाणु चुंबकीय अनुनाद के माध्यम से समस्थानिक अनुपात के माप समस्थानिक की पूर्ण बहुतायत के प्रति संवेदनशील होते हैं और एक मानक के पूर्ण समस्थानिक अनुपात में अनिश्चितता माप निर्धारण को सीमित कर सकती है। यह संभव है कि इन तकनीकों का अंततः सन्दर्भ पदार्थ के समस्थानिक अनुपात को परिष्कृत करने के लिए उपयोग किया जाएगा।

δ-स्तरीय दो समन्‍वयन सन्दर्भ पदार्थ के साथ

द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा समस्थानिक अनुपातों को मापने में कई चरण सम्मिलित हैं जिनमें प्रारूप क्रॉस सम्मिश्रण से गुजर सकते हैं। क्रॉस-सम्मिश्रण, जिसमें नमूना तैयार करने के समय उपकरण वाल्वों के माध्यम से गैस का रिसाव, 'स्मृति प्रभाव' नामक घटना की सामान्य श्रेणी और रिक्त स्थान के प्रारम्भिक सम्मिलित है ( प्रारूप के हिस्से के रूप में मापा गया विदेशी विश्लेषण)।^[1]इन उपकरण-विशिष्ट प्रभावों के परिणामस्वरूप मापी गई δ मानों की सीमा मूल नमूनों में वास्तविक सीमा से कम हो सकती है। इस तरह के पैमाने संपीड़न के सही करने के लिए शोधकर्ताओं ने दो समस्थानिक विश्लेषण पदार्थ (कोपलेन, 1988) को मापकर एक खिंचाव कारक की गणना की।^[71] हाइड्रोजन प्रणाली के लिए दो सन्दर्भ सामग्रियां सामान्यतः विएना स्टैंडर्ड मीन ओशन वाटर और स्लैप2 हैं, जहां δ²H_VSMOW2 = 0 और δ²H_SLAP2 = -427.5 बनाम वियना स्टैंडर्ड मीन ओशन वाटर है। यदि दो विश्लेषणों के बीच मापा गया अंतर 427.5‰ से कम है, तो सभी को मापा जाता है, साथ ही 2H1H अनुपातों को दो सन्दर्भ सामग्रियों के बीच अंतर को अपेक्षाओं के अनुरूप लाने के लिए आवश्यक स्ट्रेचिंग कारक से गुणा किया जाता है। इस स्केलिंग के बाद, सभी मापा समस्थानिक अनुपातों में एक कारक जोड़ा जाता है जिससे कि सन्दर्भ पदार्थ उनके परिभाषित समस्थानिक मूल्यों को प्राप्त कर सके।^[1]कार्बन प्रणाली दो समन्‍वयन सन्दर्भ पदार्थ (कोप्लेन एट अल।, 2006ए; 2006बी) का भी उपयोग करता है।^[20]^[21]

यह भी देखें

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