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Fraccionamiento de isótopos

Espectrómetro de masas de sector magnético utilizado en el análisis de relación isotópica, mediante ionización térmica .

El fraccionamiento isotópico describe los procesos de fraccionamiento que afectan la abundancia relativa de isótopos, fenómenos que se aprovechan en la geoquímica isotópica y otros campos. Normalmente, la atención se centra en los isótopos estables del mismo elemento. El fraccionamiento isotópico se puede medir mediante análisis isotópico , utilizando espectrometría de masas de relación isotópica o espectroscopia de cavidad ring-down para medir las proporciones de isótopos , una herramienta importante para comprender los sistemas geoquímicos y biológicos. Por ejemplo, los procesos bioquímicos provocan cambios en las proporciones de isótopos de carbono estables incorporados a la biomasa.

Definición

La partición de isótopos estables entre dos sustancias A y B se puede expresar mediante el uso del factor de fraccionamiento isotópico (alfa):

αA -B = RA / RB

donde R es la relación entre el isótopo pesado y el ligero (por ejemplo, 2 H/ 1 H o 18 O/ 16 O). Los valores de alfa tienden a ser muy cercanos a 1. [1] [2]

Tipos

Hay cuatro tipos de fraccionamiento isotópico (de los cuales los dos primeros son normalmente los más importantes): fraccionamiento de equilibrio , fraccionamiento cinético , fraccionamiento independiente de la masa (o fraccionamiento no dependiente de la masa) y fraccionamiento isotópico cinético transitorio .

Ejemplo

El fraccionamiento isotópico ocurre durante una transición de fase , cuando cambia la proporción de isótopos ligeros y pesados ​​en las moléculas involucradas. Cuando el vapor de agua se condensa (un fraccionamiento de equilibrio ), los isótopos de agua más pesados ​​( 18 O y 2 H) se enriquecen en la fase líquida, mientras que los isótopos más ligeros ( 16 O y 1 H) tienden hacia la fase de vapor. [1]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Carol Kendall (2004). "Fundamentos de la geoquímica de isótopos estables". USGS . Consultado el 10 de abril de 2014 .
  2. ^ McGlynn, Shawn E.; "Fraccionamiento de isótopos biológicos e historia de la Tierra: de las enzimas a las células y los ecosistemas", pp. 59-79 en "Metales, microbios y minerales: el lado biogeoquímico de la vida" (2021), pp. xiv + 341. Walter de Gruyter, Berlín. Editores: Kroneck, Peter MH y Sosa Torres, Martha. DOI 10.1515/9783110589771-003

Literatura