Fracionamento de isótopos - Isotope fractionation
O fracionamento de isótopos descreve processos de fracionamento que afetam a abundância relativa de isótopos, fenômenos que são aproveitados na geoquímica de isótopos e outros campos. Normalmente, o foco está em isótopos estáveis do mesmo elemento. O fracionamento isotópico pode ser medido por análise de isótopos , usando espectrometria de massa de razão de isótopos ou espectroscopia de anel de cavidade para medir razões de isótopos , uma ferramenta importante para entender sistemas geoquímicos e biológicos. Por exemplo, os processos bioquímicos causam mudanças nas proporções de isótopos de carbono estáveis incorporados à biomassa.
Definição
A partição de isótopos estáveis entre duas substâncias A e B pode ser expressa pelo uso do fator de fracionamento isotópico (alfa):
α A-B = R A / R B
onde R é a razão do isótopo pesado para o leve (por exemplo, 2 H / 1 H ou 18 O / 16 O). Os valores de alfa tendem a ser muito próximos de 1.
Tipos
Existem quatro tipos de fracionamento de isótopos, dos quais os dois primeiros são normalmente os mais importantes:
- Fracionamento de equilíbrio
- Fracionamento cinético
- Fracionamento independente de massa (ou fracionamento não dependente de massa)
- Fracionamento de isótopos cinéticos transitórios
Exemplo
O fracionamento de isótopos ocorre durante uma transição de fase , quando a proporção de isótopos leves para pesados nas mudanças das moléculas envolvidas. Quando o vapor de água se condensa (um fracionamento de equilíbrio ), os isótopos de água mais pesados ( 18 O e 2 H) tornam-se enriquecidos na fase líquida, enquanto os isótopos mais leves ( 16 O e 1 H) tendem para a fase de vapor.
Referências
Literatura
- Faure G., Mensing TM (2004), Isotopes: Principles and Applications ( John Wiley & Sons ).
- Hoefs J., 2004. Stable Isotope Geochemistry ( Springer Verlag ).
- Sharp Z., 2006. Principles of Stable Isotope Geochemistry ( Prentice Hall ).