据本发明的另一个示例性实施方案，
[0070] 提供一种燃烧预处理-同位素稀释质谱法，包括：
[0071] i)对分别含有预定量的参比同位素和浓缩同位素的第二标准溶液进行电感耦合 等离子体质谱法，所述参比同位素和所述浓缩同位素为待检测目标元素的同位素；并且对 分别含有与所述第二标准溶液浓度不同的预定量的参比同位素和浓缩同位素的第三标准 溶液进行电感耦合等离子体质谱法，所述参比同位素和所述浓缩同位素为待检测目标元素 的同位素，测量该第二标准溶液和第三标准溶液各自的参比同位素与浓缩同位素之间的同 位素比；
[0072] ii)对通过燃烧待检测目标样品而得的燃烧材料进行电感耦合等离子体质谱法， 测量该待检测目标样品中所含参比同位素与浓缩同位素之间的同位素比；
[0073] iii)对通过燃烧第二混合溶液而得的燃烧材料进行电感耦合等离子体质谱法，所 述第二混合溶液通过将所述第二标准溶液与所述待检测目标样品均匀混合而制备；并且对 通过燃烧第三混合溶液而得的燃烧材料进行电感耦合等离子体质谱法，所述第三混合溶液 通过将所述第三标准溶液与所述第二标准溶液均匀混合而制备，测量该第二混合溶液和第 三混合溶液中各自所含参比同位素与浓缩同位素之间的同位素比；以及
[0074] iv)利用由i)、ii)和iii)得到的同位素比，计算所述待检测目标样品中所含待 检测目标元素的浓度。
[0075] 首先，本发明相当于是一种同位素稀释法，而电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS) 能够测定同位素比，因而可以将该同位素稀释法应用于ICP-MS。所述同位素稀释法是将已 知同位素比的浓缩同位素（示踪）加入待检测目标样品中，使得存在于该样品中的待分析 目标元素的同位素与所加入的同位素达到平衡，然后使用质谱仪测量同位素比的变化以计 算元素浓度的方法。
[0076] 根据本发明的另一个示例性实施方案的方法可以应用于第二标准溶液中浓缩同 位素的同位素丰度比普遍已知，但没有数值经证实的精确浓度的情况，并且，由待检测目标 样品-第二标准溶液构成的第二混合溶液的参比同位素与浓缩同位素之间的同位素比，以 及由第三标准溶液-第二标准溶液构成的第三混合溶液的参比同位素与浓缩同位素之间 的同位素比是通过第二标准溶液来进行调节并双重彼此关联的，因此其被称作"双IDMS"。
[0077] 对本发明的每个步骤进行更详细的描述。
[0078] 步骤i)是对分别含有预定量的参比同位素和浓缩同位素的第二标准溶液进行电 感耦合等离子体质谱法（所述参比同位素和浓缩同位素为待检测目标元素的同位素），并 对分别含有与所述第二标准溶液浓度不同的预定量的参比同位素和浓缩同位素的第三标 准溶液进行电感耦合等离子体质谱法（所述参比同位素和浓缩同位素为待检测目标元素 的同位素），测量该第二标准溶液和第三标准溶液各自的参比同位素与浓缩同位素之间的 同位素比的步骤。
[0079] 为了应用同位素稀释质谱法（IDMS)，需要选择浓缩同位素和参比同位素（其为另 一种同位素）。此处，对用于测量的同位素的选择需要考虑到干扰离子。可以通过将不具有 干扰离子的元素选为参比同位素，并将该参比同位素之后具有第二高天然丰度比的同位素 用作浓缩同位素以测量参比同位素/浓缩同位素之间的同位素比来应用同位素稀释法，并 且根据待检测目标元素，可以将除参比同位素之后具有第二小丰度比的元素以外的其它合 适的同位素选为浓缩同位素。
[0080] 此处，所述第二标准溶液为含有大量浓缩同位素的混合溶液，并且随着浓缩同位 素的浓度变大而较为优选，通常而言，将含有90% (w/w)以上，具体为90至99% (w/w)的 浓缩同位素的材料或溶液制备成具有所期望浓度的溶液来进行使用。
[0081] 所述第二标准溶液优选含有比所述第三标准溶液更高浓度的待检测目标元素的 同位素。在制备混合溶液时，标准溶液的用量较大，燃烧时间增加或不完全燃烧的可能性增 大，因而高浓度的少量使用是较为优选的；而当第二标准溶液的浓度低于第三标准溶液的 浓度时，会使用大量的第二标准溶液。因此，优选第二标准溶液具有比第三标准溶液更高的 浓度，但本发明并不局限于此。
[0082] 所述第三标准溶液在同位素方面没有明显限制，但优选与待检测目标样品具有相 似的同位素丰度比。当第三标准溶液和待检测目标样品都具有通常的同位素天然丰度比 时，可以将已知的天然丰度比用作第三标准溶液和待检测目标样品各自的参比同位素与浓 缩同位素之间的同位素比，而无需进行i)和ii)中的直接测量，因而这些步骤可以被省略。 然而，在待检测目标元素已知的同位素天然丰度比的范围较大或具有较大不确定性的情况 下，为了测量得更加精确，优选直接测量第三标准溶液和待检测目标样品的同位素比。
[0083] 步骤i)是对分别含有预定量的如上述确定的参比同位素和浓缩同位素的第二标 准溶液和第三标准溶液进行电感耦合等离子体质谱法来测量参比同位素与浓缩同位素之 间的同位素比的步骤。
[0084] 接下来，步骤ii)为对通过燃烧待检测目标样品而得的燃烧材料进行电感耦合等 离子体质谱法，测量该待检测目标样品中所含参比同位素与浓缩同位素之间的同位素比的 步骤。如上所述，当待检测目标样品具有已知的常规同位素天然丰度比时，直接测量无需进 行而可以被省略。然而，为了测量得更加精确，优选进行该直接测量。
[0085] 接下来，描述步骤iii)。步骤iii)是对通过燃烧第二混合溶液而得的燃烧材料进 行电感耦合等离子体质谱法，并对通过燃烧第三混合溶液而得的燃烧材料进行电感耦合等 离子体质谱法，测量该第二混合溶液和第三混合溶液中各自所含参比同位素与浓缩同位素 之间的同位素比的步骤，所述第二混合溶液通过将所述第二标准溶液与所述待检测目标样 品均匀混合而制备，所述第三混合溶液通过将所述第三标准溶液与所述第二标准溶液均匀 混合而制备。
[0086] 本发明人将现有的燃烧预处理-离子色谱预处理方法的技术引入到本发明的同 位素稀释质谱法中，发现引入燃烧预处理过程能够减少预处理过程中所发生的误差（这是 电感耦合等离子体质谱法的缺点）并进一步提高现有质谱法的准确性，并完成了本发明。 [0087] 此处，加入待检测目标样品中的第二标准溶液的量可以根据待检测目标元素而改 变，并可以根据第二标准溶液的浓度和同位素比而改变。然而，可以加入第二标准溶液，使 得所制第二混合溶液中的浓缩同位素/参比同位素的同位素比为〇. 1至10,但本发明并非 必须局限于此。当同位素比在上述范围之外时，同位素比的测量中可能会发生失真而提高 不确定性。
[0088] 另外，加入第三标准溶液中的第二标准溶液的量可以根据待检测目标元素而改 变，并可以根据第二标准溶液的浓度和同位素比而改变。然而，为了更准确地测量同位素 比，优选使得所制第三混合溶液中的浓缩同位素/参比同位素的同位素比与第二混合溶液 接近。然而，本发明并非必须局限于此。
[0089] 通过燃烧而对如上制备的第二混合溶液和第三混合溶液进行预处理过程，其中， 所述燃烧优选在900°C至1200°C下进行10分钟至60分钟。当在低于900°C下进行燃烧时， 会发生不完全燃烧；而当在高于1200°C下进行燃烧时，燃烧装置则会过热。另外，当燃烧进 行少于10分钟时，也会发生不完全燃烧；而60分钟以上的燃烧时间是允许的，然而需要考 虑到预处理过程的时间效率。
[0090] 此处，由于所述第三混合溶液已经具有易于进行电感耦合等离子体质谱法的溶液 状态，因此可以省略燃烧预处理过程。
[0091] 对通过如上所述的燃烧预处理过程而得的燃烧材料进行电感耦合等离子体质谱 法，测量第二混合溶液和第三混合溶液中各自所含参比同位素与浓缩同位素之间的同位素 比。
[0092] 所述预处理过程可以包括：注入用于完全燃烧的添加剂，在吸收剂溶液中收集燃 烧材料，以及吸附去除有机物质。
[0093] 所述用于完全燃烧的添加剂可以为选自氧化钒、氧化铁、高锰酸盐、铬酸盐、四氧 化锇和高氯酸盐中的一种或两种或更多种，并且可以加入该添加剂以促进燃烧。
[0094] 所述吸收剂溶液可以为选自去离子水、氢氧化钠、氢氧化四甲铵、碳酸铵和过氧化 氢中的一种或两种或更多种，并且可以使用该吸收剂溶液来收集燃烧材料。
[0095] 另外，所述吸附去除有机物质为通过使用选自去离子水、氢氧化钠、氢氧化四甲 铵、碳酸铵和过氧化氢中的一种或两种或更多种吸附剂来去除有机物质的步骤。
[0096]步骤i)、ii)和iii)中包括的电感耦合等离子体质谱法可以用常规方法进行。简 要而言，首先将待检测目标样品以气态形式喷射和供给，然后将注入等离子体中的待检测 目标样品气体在等离子体中分解成原子并离子化。将如上产生的离子通过质量差异进行分 离以检测各自的同位素离子，由此可以测量参比同位素与浓缩同位素之间的同位素比。将 氧气根据待检测目标元素供给至待检测目标样品气体来生成待检测目标元素的氧化物的 离子，然后将该氧化物的离子通过质量差异进行分离并检测，由此可以测量参比同位素与 浓缩同位素之间的同位素比。
[0097]然后，步骤iv)是利用由i)、ii)和iii)得到的同位素比来计算待检测目标样品 中所含待检测目标元素的浓度的步骤。
[0098] 此处，在步骤iv)中，待检测目标样品中所含待检测目标元素的浓度可以通过下 面的等式2来计算。
[0099](等式 2)
[0100]
[0101] 在上述等式2中，
[0102] 下标x表示待检测目标样品，下标u表示第二标准溶液，下标v表示第三标准溶 液，下标b'表示第二混合溶液，下标b〃表示第三混合溶液
[0103] cx:待检测目标样品中含有元素的浓度
[0104