Comprehensive Stability Study of the Substances and Metrological Characteristics of Certified Reference Materials of Lake Baikal Bottom Silt and Sediments (BIL-1 and BIL-2)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

   The requirements of regulatory acts, issued by the Federal Agency on Technical Regulation and Metrology (Rosstandart) regulate the using the certified reference materials (CRMs) in accordance with their expiration dates and validity and envisage the procedures to confirm the certified metrological characteristics after the their production. In the period from 1989 to 1995, the A. P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, developed as single batches two multielement CRMs: Lake Baikal bottom silt (BIL-1 – GSO 7126-94) and Lake Baikal bottom sediments (BIL-2 – GSO 7176-95). For these CRMs, the metrological characteristics of 49 and 30 elements and components, respectively, have been certified, so for more than 30 years they have used as material patterns of bottom substance in chemical analysis and analytical control procedures. The present study focuses on summarizing the previously obtained and new data about the mineral and granulometric compositions, homogeneity of powders of each CRM as the basis for the stability of their certified metrological characteristics. New data on the mineral and granulometric compositions of these CRMs are in good agreement with the previously obtained data. Besides, the distribution homogeneity of 33 elements in the powders of CRMs, and the smallest representative probes for the same elements were evaluated experimentally; for remaining elements/components these parameters were assessed by the indicator elements. The stability of the certified metrological characteristics of the elemental composition of these CRMs, under conditions of natural aging, has also been demonstrated through statistical processing of measurements obtained by various analytical methods and techniques over the long-times. The shelf lives and validities for the targeted use of BIL-1 and BIL-2 CRMs, being unique in terms of their information content, having no analogues in Russia and being in demand in the field of state regulation to ensure uniformity of measurements in chemical analysis of sedimentary substance, have been extended.

About the authors

I. E. Vasil’eva

A. P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Email: vasira@igc.irk.ru
ORCID iD: 0000-0001-6315-083X

E. V. Shabanova

A. P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Email: shev@igc.irk.ru
ORCID iD: 0000-0002-6444-612X

References

  1. Standards for publication of isotope ratio and chemical data in chemical geology / S. L. Goldstein// Chemical Geology. 2003. Vol. 202, Iss. 1–2. P. 1–4. doi: 10.1016/j.chemgeo.2003.08.003
  2. Васильева И. Е., Шабанова Е. В. Стандартные образцы геологических материалов и объектов окружающей среды: проблемы и решения // Журнал аналитической химии. 2017. Т. 72, № 2. С. 99–118. doi: 10.7868/S0044450217020141
  3. Trends in developments of certified reference materials for chemical analysis – focus on food, water, soil, and sediment matrices / I. R. B. Olivares// TrAC: Trends in Analytical Chemistry. 2018. Vol. 100, № 3. P. 53–64. doi: 10.1016/j.trac.2017.12.013
  4. Chauvel C., Bureau S., Poggi C. Comprehensive chemical and isotopic analyses of basalt and sediment reference materials // Geostandards and Geoanalytical Research. 2011. Vol. 35, № 1–3. P. 125–143. doi: 10.1111/j.1751–908X.2010.00086.x
  5. Reference samples of Lake Baikal bottom sediments – An essential part of regional collection of reference samples / L. L. Petrov// International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 1999. Vol. 74, Iss. 1–4. P. 275–288. doi: 10.1080/03067319908031432
  6. Потребность и потенциал импортозамещения стандартных образцов в Российской Федерации: анализ данных Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений / А. Н. Панков// Эталоны. Стандартные образцы. 2024. Т. 20, № 1. С. 47–58. doi: 10.20915/2077-1177-2024-20-1-47-58
  7. Two reference samples for assessing analytical reliability in geochemical investigation / L. L. Petrov// Geostandards Newsleters. 1991. Vol. XV, № 1. P. 135–137. doi: 10.1111/j.1751–908X.1991.tb00105.x
  8. Голдырев Г. С. Осадкообразование и четвертичная история котловины Байкала. Новосибирск: Наука, 1982. 181 с.
  9. Геохимия позднекайназойских отложений дна озера Байкал / М. И. Кузмин// Доклады Академии наук. 1995. Т. 344, № 3. С. 381–384.
  10. Изучение гранулометрического состава порошков стандартных образцов природных сред / И. Е. Васильева// Эталоны. Стандартные образцы. 2015. № 1. С. 39–50.
  11. New reference samples of magmatic rocks: quartz diorite SKD-1 and sviatonossite SSv-1 / L. L. Petrov// Geostandards Newsletter. 1996. Vol. 20, № 1. P. 95–132. doi: 10.1111/j.1751–908X.1996.tb00176.x
  12. Петров Л. Л. Обеспечение достоверности аналитической информации в геохимии на основе разработки и применения многоэлементных стандартных образцов состава : спец. 02.00.02 «Аналитическая химия» : автореф. дис. … докт. хим. наук / Л. Л. Петров; Иркутский государственный университет. Иркутск, 1999. 43 с. Место защиты: Иркутский государственный университет. https://viewer.rsl.ru/ru/rsl01000242427
  13. Гуничева Т. Н., Васильева И. Е. Изучение распределения элементов в материале стандартного образца состава мышечной ткани байкальского окуня БОк-2 методом рентгенофлуоресцентного анализа // Аналитика и контроль. 2012. Т. 16, № 3. С. 318–324.
  14. Рубо М., де ля Рош Ю., Говиндараджу К. Квантметрический силикатный анализ пород и его контроль при помощи эталонов пород // Геохимия. 1965. № 8. С. 1038–1055.
  15. Применение МАЭС для исследования вещества стандартных образцов состава природных и техногенных сред / И. Е. Васильева// Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81, № 1-II. С. 22–29.
  16. Надежность анализа горных пород: факты, проблемы, решения / В. Г. Хитров. М.: Наука, 1985. 302 с.
  17. Микроволновое разложение донных осадков оз. Байкал для ИСП-МС определения их элементного состава / Н. А. Жученко// Журнал аналитической химии. 2008. Т. 63, № 10. С. 1037–1044. doi: 10.1134/S1061934808100031
  18. Goldberg E. L. Tracer elements and uranium-series isotopes in the bottom sediments of Lake Baikal as geochemical climate proxies for high-resolution reconstructions of regional change // Climate Change Research Progress / L. N. Peretz ed. Chapter 1, p. 13–86. New York: Nova Sci. Publishers Inc., 2008. 346 p.
  19. Новые данные по определению редких и рассеянных элементов в геологических стандартных образцах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой / И. Н. Мысовская// Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2009. Т. 75, № 10. С. 60–66.
  20. Sen Gupta J. G., Bertrand N. B. Direct ICP-MS determination of trace and ultratrace elements in geological materials after decomposition in a microwave oven. Part I. Quantitation of Y, Th, U and the lanthanides // Talanta. 1995. Vol. 42, № 11. P. 1595–1607. doi: 10.1016/0039–9140(95)01612-0
  21. Sen Gupta J. G., Bertrand N. B. Direct ICP-MS determination of trace and ultratrace elements in geological materials after decomposition in a microwave oven. Part II. Quantitation of Ba, Cs, Ga, Hf, In, Mo, Nb, Pb, Rb, Sn, Sr, Ta and Tl // Talanta. 1995. Vol. 42, № 12. Р. 1947–1957. doi: 10.1016/0039–9140(95)01673-2.
  22. Шабанова Е. В., Зак А. А., Васильева И. Е. Пробоподготовка геологических образцов для одновременного определения пяти щелочных элементов методом пламенной атомно-эмиссионной спектрометрии // Журнал аналитической химии. 2018. Т. 73, № 8. С. 671–679. doi: 10.1134/S004445021809013X
  23. Зак А. А., Шабанова Е. В., Васильева И. Е. Точность результатов одновременного определения Na, K, Li, Rb и Cs в геохимических объектах методом пламенной атомно-эмиссионной спектрометрии // Аналитика и контроль. 2021. Т. 25, № 1. С. 6–19. doi: 10.15826/analitika.2021.25.1.004
  24. Бухбиндер Г. Л. Возможности современной атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой // Аналитика Сибири и Дальнего Востока : материалы VIII научной конференции, Томск, 13–18 октября 2008 г. / Томский политехнический университет. Томск: Изд-во ТПУ, 2008. С. 68–69.
  25. Кубракова И. В., Тютюнник О. В., Киселева М. С. Микроволновая подготовка проб в решении геоэкологических задач // Аналитика. 2015. № 2. С. 100–109.
  26. Атомно-абсорбционное определение золота и серебра в породах и рудах с помощью двухстадийной зондовой атомизации в графитовой печи / Ю. А. Захаров// Аналитика и контроль. 2013. Т. 17, № 4. С. 414–422.
  27. Модернизация атомно-абсорбционных спектрометров серии МГА-915 для выполнения анализа горных пород и донных отложений в виде суспензий / Ю. А. Захаров// Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80, № 2. С. 12–17.
  28. Иванов А. Ю. Уран и торий в донных отложениях непроточных водоемов юга Томской области // Известия Томского политехнического университета. 2011. Т. 318, № 1. С. 159–165.
  29. Application of synchrotron X-ray fluorescent analysis to studies of the records of paleoclimates of Eurasia stored in the sediments of Lake Baikal and Lake Teletskoye / E. L. Goldberg// Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2001. Vol. 470, № 1–2. P. 388–395. doi: 10.1016/S0168–9002(01)01084-1
  30. Исследование стабильности материала стандартных образцов состава горных пород СГ-3, ССЛ-1, СИ-2 и СИ-3 / И. Е. Васильева// Стандартные образцы. 2012. № 2. С. 13–30.
  31. HISS-1: Marine Sediment Certified Reference Material for total and extractable metal content / S. Berman// National Research Council Canada. NRC Digital Repository. URL: https://doi.org/10.4224/crm.1997.hiss-1
  32. Determination of 27 metals in HISS-1, MESS-4 and PACS-3 marine sediments certified reference materials by BCR sequential extraction / P. Kumkrong// Talanta. 2021. Vol. 221. P. 121543. doi: 10.1016/j.talanta.2020.121543
  33. Tessier sequential extraction on 17 elements from three marine sediments certified reference materials (HISS-1, MESS-4 and PACS-3) / P. Kumkrong// Analytical and bioanalytical chemistry. 2021. Vol. 413. P. 1047–1057. doi: 10.1007/s00216–020–03063-z
  34. Eggen O. A., Reimann C., Flem B. Reliability of geochemical analyses: Deja vu all over again // Science of the Total Environment. 2019. Vol. 670. P. 138–148. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.03.185
  35. Васильева И. Е., Шабанова Е. В. Стандартные образцы растительных материалов – инструмент обеспечения единства химических измерений // Журнал аналитической химии. 2021. Т. 76, № 2. С. 99–123. doi: 10.31857/S0044450221020146

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).