Nghiên cứu phương pháp pha loãng đồng vị kết hợp khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ID-ICP-MS) để xác định tỷ lệ đồng vị ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr trong mẫu nước khoan dầu khí

87Sr/86Sr isotopic ratio is one of the useful tools that can authenticate the original source of the natural

products from the earth-created and/or geological processes. However, the effect of the interferences

such as thickness of sample matrix or isotopic signal of 87Rb might cause the low precision of 87Sr/86Sr

determination using quadrupole inductively coupled plasma spectrometry (ICP-MS). With the

assistance of the isotope dilution technique using enriched 86Sr isotope standard solution for the control

of separation process, the 87Sr/86Sr isotopic ratio was sucessfully determined using ICP-MS together

with the signal correction by a strontium isotopic ratio standard reference material (NIST SRM 987).

The proposed analytical procedure can thus be applied for the determination of 87Sr/86Sr isotopic ratio

in the petroleum drillholes water samples with the acceptable precision and the relatively high

accuracy.

Nghiên cứu phương pháp pha loãng đồng vị kết hợp khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ID-ICP-MS) để xác định tỷ lệ đồng vị ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr trong mẫu nước khoan dầu khí trang 1

Trang 1

Nghiên cứu phương pháp pha loãng đồng vị kết hợp khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ID-ICP-MS) để xác định tỷ lệ đồng vị ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr trong mẫu nước khoan dầu khí trang 2

Trang 2

Nghiên cứu phương pháp pha loãng đồng vị kết hợp khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ID-ICP-MS) để xác định tỷ lệ đồng vị ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr trong mẫu nước khoan dầu khí trang 3

Trang 3

Nghiên cứu phương pháp pha loãng đồng vị kết hợp khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ID-ICP-MS) để xác định tỷ lệ đồng vị ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr trong mẫu nước khoan dầu khí trang 4

Trang 4

Nghiên cứu phương pháp pha loãng đồng vị kết hợp khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ID-ICP-MS) để xác định tỷ lệ đồng vị ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr trong mẫu nước khoan dầu khí trang 5

Trang 5

Nghiên cứu phương pháp pha loãng đồng vị kết hợp khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ID-ICP-MS) để xác định tỷ lệ đồng vị ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr trong mẫu nước khoan dầu khí trang 6

Trang 6

pdf 6 trang viethung 4540
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu phương pháp pha loãng đồng vị kết hợp khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ID-ICP-MS) để xác định tỷ lệ đồng vị ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr trong mẫu nước khoan dầu khí", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu phương pháp pha loãng đồng vị kết hợp khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ID-ICP-MS) để xác định tỷ lệ đồng vị ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr trong mẫu nước khoan dầu khí

Nghiên cứu phương pháp pha loãng đồng vị kết hợp khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ID-ICP-MS) để xác định tỷ lệ đồng vị ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr trong mẫu nước khoan dầu khí
Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 25, Số 2/2020 
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP PHA LOÃNG ĐỒNG VỊ KẾT HỢP KHỐI PHỔ 
PLASMA CAO TẦN CẢM ỨNG (ID-ICP-MS) ĐỂ XÁC ĐỊNH TỶ LỆ 
ĐỒNG VỊ 87Sr/86Sr TRONG MẪU NƯỚC KHOAN DẦU KHÍ 
Đến tòa soạn 2-8-2019 
Nguyễn Thị Kim Dung 
Trung tâm phân tích Viện Công nghệ xạ hiếm 
Thái Thị Thu Thủy 
Khoa Hóa, Đại học Khoa Học Tự Nhiên 
SUMMARY 
STUDY ON THE ISOTOPE DILUTION –INDUCTIVELY COUPLED PLASMA 
MASS SPECTROMETRY (ID-ICP-MS) FOR DETERMINING 87Sr/ 86Sr ISOTOPIC 
RATIO IN PETROLEUM DRILLHOLES WATER SAMPLES 
87Sr/86Sr isotopic ratio is one of the useful tools that can authenticate the original source of the natural 
products from the earth-created and/or geological processes. However, the effect of the interferences 
such as thickness of sample matrix or isotopic signal of 87Rb might cause the low precision of 87Sr/86Sr 
determination using quadrupole inductively coupled plasma spectrometry (ICP-MS). With the 
assistance of the isotope dilution technique using enriched 86Sr isotope standard solution for the control 
of separation process, the 87Sr/86Sr isotopic ratio was sucessfully determined using ICP-MS together 
with the signal correction by a strontium isotopic ratio standard reference material (NIST SRM 987). 
The proposed analytical procedure can thus be applied for the determination of 87Sr/86Sr isotopic ratio 
in the petroleum drillholes water samples with the acceptable precision and the relatively high 
accuracy. 
Key words: 87Sr/86Sr isotopic ratio, petroleum drillholes water, ID-ICP-MS 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Trong tự nhiên, stronti có 4 đồng vị bền 84Sr 
(0,56%), 86Sr (9,86%), 87Sr (7,0%) và 88Sr 
(82,58%), trong đó 87Sr là đồng vị bền sinh ra 
từ sự phân rã phóng xạ β của 87Rb : 87Rb = 87Sr 
+ β– (với thời gian bán rã t1/2 của Rb là 
4,88.1010 năm)[1]. Trong đá kiến tạo, thành 
phần 87Rb thường cao nên hàm lượng 87Sr cũng 
cao, do đó tỷ số 87Sr/86Sr trong nước cổ (nước 
nguyên sinh) tại các tầng dầu khí cũng sẽ cao 
hơn so với nước bơm ép từ nước biển bề mặt 
[2]. Tỷ lệ đồng vị 87Sr/ 86Sr trong khoáng vật 
và đá dao động từ khoảng 0,7 đến lớn hơn 4,0 
trong khi tổng hàm lượng Sr hòa tan trung bình 
trong nước biển khoảng 8 mg/L [3]. Tỷ lệ đồng 
vị 87Sr/ 86Sr ít biến động trong nước đại dương 
và bằng 0,7092, nhưng trong các giếng dầu có 
giá trị trong khoảng 0,707 – 0,730 [4]. Dựa 
vào mối tương quan giữa tổng hàm lượng 
strontium hòa tan trong nước và tỷ số đồng vị 
87Sr/86Sr trong mẫu thu được, có thể nhận biết 
nguồn gốc nước trong các tầng dầu khí [2,5], 
từ đó đánh giá được trữ lượng dầu có thể khai 
thác [2]. 
Tỷ lệ đồng vị của nhiều nguyên tố thường 
được xác định bằng phổ khối ion hóa nhiệt 
(TIMS), hoặc phổ khối ion hóa thứ cấp (SIMS) 
với độ chính xác cao [6]. Phổ khối plasma ICP-
141
MS (dạng tứ cực-quadrupole hay đa đầu thu-
multi-collector) cũng được các nhà nghiên cứu 
lựa chọn sử dụng thay thế hai phương pháp 
trên do thời gian phân tích nhanh, thao tác vận 
hành thiết bị tương đối đơn giản và giá thành 
mẫu phân tích không cao, nhưng ảnh hưởng 
của nền mẫu và sự trùng khối tại vị trí đồng vị 
cần phân tích phải loại trừ [5,7]. Việc loại trừ 
ảnh hưởng nền mẫu do sự có mặt của đa lượng 
các cation kim loại kiềm, kiềm thổ trong nước 
biển (đại diện là Ca) và ảnh hưởng trùng khối 
của 87Rb được thực hiện thành công trên hệ hai 
cột sắc ký trao đổi anion và cation [8]. 
Để kiểm soát quá trình sắc ký tách loại các 
nguyên tố đa lượng trong nền mẫu và sau đó tách 
Rb khỏi Sr, kỹ thuật pha loãng đồng vị đã được 
sử dụng. Đây là một trong những kỹ thuật rất hữu 
hiệu [9] để đánh giá độ thu hồi và độ đúng của 
phương pháp phân tích, đặc biệt đối với việc 
phân tích vết đồng vị/nguyên tố [10]. 
Trong bài báo này, kết quả nghiên cứu phương 
pháp pha loãng đồng vị kết hợp ICP-MS dùng 
đồng vị giàu 86Sr để xác định tỷ lệ đồng vị 
87Sr/86Sr có mặt trong mẫu sau khi tách loại các 
yếu tố ảnh hưởng sẽ được trình bày. Phương 
pháp phân tích sau đó đã được ứng dụng để 
xác định định tỷ lệ 87Sr/86Sr trong một số mẫu 
nước khoan dầu khí. 
2. THỰC NGHIỆM 
2.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất 
Thiết bị khối phổ plasma cao tần cảm ứng ICP-
MS (Model 7500a-Agilent); Hóa chất sử dụng 
là loại tinh khiết phân tích: axit HNO3 65% 
(Merck, CHLB Đức), các dung dịch chuẩn Ca, 
Sr, Rb (1000mg/l, Merck, CHLB Đức) dùng 
cho ICP-MS; mẫu chuẩn tỉ lệ đồng vị stronti 
SRM 987 (Cacbonat Stronti-SrCO3 NIST 
(USA)); Dung dịch chuẩn đồng vị 86Sr được 
làm giàu (97,02 %); nước cất tinh khiết (điện 
trở 18 MΩcm-1), nhựa trao đổi cationit Bio-
Rad AG50W-X8 (200-400mesh) và nhựa trao 
đổi anionit Bio-Rad AG1W-X8 (200-
400mesh). Hóa chất được chuẩn bị và thực 
nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ phòng. 
2.2. Phương pháp nghiên cứu 
Mẫu sau khi thu thập được lọc để tách loại cặn 
lơ lửng và cặn dầu (nếu có), được pha loãng và 
axit hóa để phân tích bán định lượng toàn bộ 
thành phần các cation hòa tan. Tiến hành tách 
loại Ca ra khỏi Rb và Sr trên cột nhựa trao đổi 
anionit, và tách Rb ra khỏi Sr trên cột cationit 
[8]. Sử dụng kỹ thuật pha loãng đồng vị với 
dung dịch chuẩn đồng vị giàu 86Sr để xác định 
tỷ lệ đồng vị 87Sr/86Sr trong các phân đoạn tách 
từ mẫu nước khoan dầu khí bằng thiết bị ICP-
MS. 
Các thông số của thiết bị sau khi khảo sát tối 
ưu được trình bày ở Bảng 1. 
Bảng 1. Thông số vận hành thiết bị ICP-MS 
Thông số Giá trị Thông số Giá trị 
Công suất RF 1450W Áp suất phân tích 3.10-4-2.10-3 Pa 
RF Matching 1,45V Lưu lượng nước làm mát 2,4 L/phút 
Thời gian hút mẫu 90 s Nhiệt độ buồng phun mẫu 2oC 
Tốc độ hút mẫu 0,1 mL/phút Xử lý dữ liệu: 
Chiều sâu mẫu 6,4 mm Dạng phổ 3 điểm 
Lưu lượng khí plasma 15L/phút Thời gian tích phân 1,0 s 
Lưu lượng khí mang 1,2 L/phút Đo lặp lại tại 1 điểm 3 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Khảo sát nền mẫu nước lỗ khoan dầu khí 
Để tìm hiểu chính xác hơn về các nguyên tố có 
thể gây ảnh hưởng đến kết quả phân tích tỷ lệ 
đồng vị 87Sr/86Sr, một mẫu nước lỗ khoan dầu 
khí được tiến hành định lượng, kết quả được 
trình bày ở Bảng 2. 
142
Bảng 2. Thành phần kim loại một mẫu nước lỗ khoan dầu khí 
STT Ng.tố Hàm lượng (µg/l) STT Ng.tố Hàm lượng (µg/l) 
1 Li 80,6 10 As 4,16 
2 Be 0,15 11 Sr 6614,0 
3 Mg 3133,3 12 Rb 282,9 
4 K 28002 13 Ag 0,008 
5 Ca 134452 14 Cd 7,46 
6 Mn 41,1 15 Cs 0,07 
7 Fe 2,49 16 Ba 72,6 
8 Co 6,18 17 Hg 0,03 
9 Ni 1,22 18 Pb 2,46 
Kết quả phân tích thành phần mẫu cho thấy 
hàm lượng Ca, Mg và các nguyên tố kim loại 
kiềm khá cao tạo nên nền muối gây ảnh hưởng 
đến kết quả phân tích trực tiếp tỷ lệ đồng vị 
87Sr/86Sr. Do đó, việc loại trừ ảnh hưởng nền 
mẫu là cần thiết. Bên cạnh đó, hàm lượng Rb 
trong mẫu tuy không lớn nhưng sự trùng khối 
của 87Rb (chiếm 27,83% phân bố đồng vị) đến 
số khối 87Sr cần phân tích làm độ chính xác của 
phép đo giảm đi, bắt buộc phải loại trừ ảnh 
hưởng này. Hàm lượng tạp chất kim loại khác 
khá nhỏ, hầu như không ảnh hưởng đến tín 
hiệu phân tích tỷ lệ 87Sr/86Sr. Vì vậy, việc định 
lượng chính xác tỷ lệ 87Sr/86Sr có trong nền 
mẫu nước biển hoặc nước lỗ khoan dầu khí, 
nước chiết từ đá dầu chỉ thực hiện được khi áp 
dụng quy trình tách các kim loại nền và Rb ra 
khỏi Sr trước khi phân tích bằng phương pháp 
ICP-MS [8]. 
3.2. Khảo sát lượng đồng vị 86Sr thêm vào 
mẫu 
Để theo dõi quá trình tách sắc ký trao đổi anion 
loại ảnh hưởng nền mẫu và sau đó là sắc ký 
trao đổi cation loại Rb, cũng như tính toán hiệu 
suất tách, kỹ thuật pha loãng đồng vị với dung 
dịch chuẩn đồng vị 86Sr đã làm giàu đến 
97,02% được sử dụng như một tác nhân nội 
chuẩn. Lượng đồng vị thêm vào đã được khảo 
sát trên nền dung dịch Sr chuẩn 100 µg/L. 
Thành phần đồng vị tự nhiên 86Sr, 87Sr trong 
mẫu được gọi lần lượt là Ax, Bx. Nồng độ 
nguyên tố Sr trong mẫu và trong mẫu chuẩn 
đồng vị lần lượt là Cx, Cs, với thành phần đồng 
vị 86Sr, 87Sr trong mẫu chuẩn đồng vị tương 
ứng lần lượt là As, Bs. Tỷ lệ đồng vị 87Sr/86Sr 
trong mẫu sau khi thêm đồng vị giàu 86Sr được 
đo trên thiết bị ICP-MS là R. Khối lượng 
nguyên tử của Sr tự nhiên và trong dung dịch 
chuẩn đồng vị lần lượt là Wx, Ws. Khi đó tỷ lệ 
đồng vị trong mẫu sẽ được xác định theo công 
thức sau. 
87 8787
ê mâu
86 86 86
ê âu o
th m
th m mđ
Sr SrSr
Sr Sr Sr
 (1) 
Trong đó: As = 0,9702; Bs = 0,0078 (thành 
phần đồng vị của dung dịch chuẩn đồng vị giàu 
86Sr); Ax = 0,0986; Bx = 0,07 (thành phần đồng 
vị tự nhiên của dung dịch chuẩn Sr); 87Srthêm = 
Bs×Cs; 86Srthêm = As×Cs; 87Srmẫu = Bx×Cx; 
87Srmẫu = As×Cx 
 (2) 
Trong nghiên cứu này, các giá trị Wx và Ws lần 
lượt: Wx = 87,617; Ws = 85,958. 
Hiệu suất thu hồi sẽ được tính từ tỉ lệ Rm (thu 
được từ thực nghiệm) và Rm (tính theo lý 
thuyết). Để đánh giá ảnh hưởng của lượng 
đồng vị 86Sr thêm vào, giá trị R’= 86Srthêm/ 
Srtổng được khảo sát từ 0 đến 0,5. Kết quả thể 
hiện trong bảng 3. 
143
Bảng 3. Khảo sát lượng đồng vị 86Sr thêm trên nền mẫu chuẩn 
R’ 0 0,05 0,1 0,25 0,5 
86Sr thêm (µg/L) 0 2,5 5 12,5 25 
87Sr/86Sr (tt) 0,7104 0,5697 0,4205 0,3413 0,2456 
87Sr/86Sr (lt) 0,7099 0,5867 0,4165 0,2250 0,1299 
Hiệu suất thu hồi (%) 100,07 97,10 100,96 151,67 189,13 
87Sr/86Sr (tt): tỷ lệ đo được bằng ICP-MS 
87Sr/86Sr (lt): tỷ lệ tính theo công thức pha loãng đồng vị 
Kết quả khảo sát cho thấy nồng độ đồng vị 86Sr 
cần thêm vào cho phép pha loãng nhỏ hơn 0,1 lần 
nồng độ stronti tổng trong mẫu chuẩn cho độ thu 
hồi cao hơn, đạt từ 97,11% đến 100,96% (so với tỷ 
lệ đồng vị tính theo lý thuyết trong mẫu chuẩn ban 
đầu). Khi thêm lượng lớn hơn (0,25-0,5 lần), sai số 
của phương phép đo là rất lớn (độ thu hồi 151-
189%). Trong thực tế, nồng độ đồng vị thêm vào 
thường chỉ chiếm tỉ lệ 1/10 giá trị hàm lượng 
nguyên tố (hoặc đồng vị) cần xác định [8,11]. 
3.3. Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn 
định lượng của phép đo ICP-MS 
Tiến hành chuẩn bị 5 mẫu blank và 5 mẫu 
chuẩn SRM 987 SrCO3 100 µg/L và đo trên 
thiết bị ICP-MS. Ghi nhận tín hiệu stronti tại 
hai số khối m/Z = 87 và 86. Kết quả được thể 
hiện trong bảng 4. 
Bảng 4. Giá trị LOD, LOQ của phép đo ICP-MS 
Đồng vị 
Istd Iblank SDblank 
LOD LOQ 
(số đếm/giây) (số đếm/giây) (µg/L) (µg/L) 
86Sr 635087,29 8484,86 144,31 0,0068 0,0164 
87Sr 467777,53 8338,57 367,07 0,0168 0,0559 
Kết quả tính toán cho thấy giới hạn phát hiện, giới 
hạn định lượng của stronti tại hai đồng vị 86Sr và 
87Sr ở mức hàm lượng ppt. Như vậy phương pháp 
ICP-MS xác định chính xác hàm lượng hai đồng vị 
86Sr và 87Sr trong các mẫu có hàm lượng stronti 
thấp khi không có mặt Rb trong mẫu. 
3.4. Đánh giá độ thu hồi và độ chính xác của 
phương pháp 
Đánh giá độ thu hồi được thực hiện trên nền 
dung dịch chuẩn. Chuẩn bị các dung dịch 
chuẩn stronti 100 µg/l, và thêm dung dịch 
chuẩn đồng vị 86Sr có nồng độ lần lượt là 0-10 
µg/l. Các dung dịch được tách qua hai cột trao 
đổi ở điều kiện rửa giải tối ưu [8]. Dung dịch 
rửa giải từ cột trao đổi cationit được phân tích 
trên thiết bị ICP-MS. Tỷ lệ đồng vị 87Sr/86Sr 
được hiệu chỉnh theo phương trình hiệu chỉnh 
đã thiết lập với nền mẫu trắng. Kết quả đánh 
giá được tóm tắt trong bảng sau. 
Bảng 5. Hiệu suất thu hồi Sr của phương pháp (%) 
Hàm lượng Sr 
(µg/l) 
86Sr thêm 
(µg/l) 
87Srtổng 
(µg/l) 
87Sr/86Sr (tt) 87Sr/86Sr (lt) Hiệu suất (tt/lt) 
100 0 7,000 0,72013 0,70994 101,44 
100 1 7,0814 0,66695 0,65206 102,28 
100 2 7,1628 0,61097 0,60395 101,16 
100 5 7,4071 0,50834 0,49846 101,98 
100 8 7,6512 0,43883 0,42840 102,43 
100 10 7,8142 0,39737 0,39346 100,99 
87Sr/86Sr (tt): tỷ lệ đo được trên ICP-MS 
87Sr/86Sr (lt): tỷ lệ tính theo công thức pha loãng đồng vị 
144
Kết quả khảo sát cho thấy hiệu suất thu hồi của tỷ 
lệ 87Sr/86Sr nằm trong khoảng 100,99% - 
102,43%, phương pháp có độ tin cậy cao dù sử 
dụng quy trình tách phân đoạn nhiều bước. Do 
đó, nó phù hợp để áp dụng phân tích tỷ lệ đồng vị 
87Sr/86Sr trong các mẫu nước lỗ khoan dầu khí. 
Độ lặp lại và độ chính xác của phương pháp 
được khảo sát qua mẫu chuẩn SRM 987 NIST. 
Dung dịch chứa 100µg/l pha từ chuẩn SRM 
987 NIST được nạp lên cột theo quy trình tách 
qua hai cột [8]. Dung dịch rửa giải Sr được thu 
hồi và đem phân tích bằng ICP-MS. Thí 
nghiệm được lặp lại ít nhất ba lần. Kết quả 
khảo sát thể hiện ở bảng 6. 
Bảng 6. Khảo sát độ đúng của phép phân tích 
Tỷ lệ 87Sr/86Sr chuẩn công nhận Tỷ lệ 87Sr/86Sr xác định được 
Độ lệch khỏi giá trị 
chuẩn (%) 
0,71034 ± 0,00026 0,71453 ± 0,00836 + 0,59 
Độ chính xác tương đối của kết quả phân tích 
là 99,41% so với giá trị thực của mẫu chuẩn 
NIST SRM 987. Do sự đóng góp của độ lệch 
tín hiệu đo từ ICP-MS gây ra sai số từng lần 
đo, kết quả phân tích đồng vị sẽ chính xác hơn 
khi sử dụng MC-ICP-MS [12] hay TIMS [13]. 
Tuy vậy, phương pháp ICP-MS có thể áp dụng 
để phân tích tỷ lệ đồng vị 87Sr/86Sr trong mẫu 
nước khoan dầu khí khi kết hợp sử dụng kỹ 
thuật pha loãng đồng vị và hiệu chỉnh tín hiệu 
đo bằng mẫu chuẩn SRM. 
3.5. Phân tích tỷ lệ đồng vị 87Sr/86Sr trong 
các mẫu nước khoan dầu khí. 
Bảng 7. Kết quả phân tích một số mẫu nước khoan dầu khí 
Ký hiệu 87Sr/86Sr RSD% Ký hiệu 87Sr/86Sr RSD% 
EW01 0,70759 ± 0,00375 0,53 PW23 0,70683 ± 0,00410 0,58 
EW02 0,70715 ± 0,00120 0,17 A1 0,70391 ± 0,00028 0,04 
EW03 0,70793 ± 0,00092 0,13 A2 0,70449 ± 0,00190 0,27 
EW05 0,70734 ± 0,00552 0,78 A3 0,69916 ± 0,00105 0,15 
EW08 0,70773 ± 0,00248 0,35 B1 0,70358 ± 0,00091 0,13 
EW16 0,70722 ± 0,00297 0,42 B2 0,70564 ± 0,00191 0,27 
PW01 0,70669 ± 0,00339 0,48 B3 0,70118 ± 0,00084 0,12 
PW02 0,70693 ± 0,00254 0,36 C1 0,70821 ± 0,00333 0,47 
PW03 0,70686 ± 0,00262 0,37 C2 0,70722 ± 0,00156 0,22 
PW04 0,70639 ± 0,00445 0,63 D1 0,69997 ± 0,00609 0,87 
PW14 0,70674 ± 0,00325 0,46 D2 0,70069 ± 0,00070 0,10 
PW17 0,70677 ± 0,00170 0,24 D3 0,70134 ± 0,00449 0,64 
Kết quả từ bảng trên cho thấy, tỷ lệ đồng vị 
87Sr/86Sr trong các mẫu nước khoan dầu khí rất 
khác nhau ở mẫu khác nhau: các mẫu EW 
(nước chiết từ đá dầu) nằm trong khoảng 
0,70783-0,70793, tỷ lệ này lớn hơn so với các 
mẫu PW (từ lỗ khoan khai thác dầu) 0,70639 - 
0,70693. Dữ liệu này tương đối phù hợp với 
những dữ liệu thu được từ nghiên cứu tương tự 
tại Viện Dầu khí Việt Nam [2]. Các mẫu A, B, 
C, D (có nguồn gốc từ mỏ dầu Kuwait) cho tỷ 
lệ đồng vị 87Sr/86Sr khác nhau, tuy nhiên có sự 
tương đồng trong từng nhóm mẫu (đại diện 
theo các lô mẫu dung dịch nước lỗ khoan). 
4. KẾT LUẬN 
145
Nghiên cứu xác định tỷ lệ đồng vị 87Sr/86Sr 
trong mẫu nước khoan dầu khí bằng phương 
pháp ICP-MS sử dụng kỹ thuật pha loãng đồng 
vị lần đầu tiên được thực hiện trong nước. Quy 
trình phân tích đề xuất có thể thay thế cho 
phương pháp TIMS (phải gửi ra nước ngoài) 
với độ đúng khá cao, độ lặp lại tốt, chi phí 
phân tích phù hợp. Ngoài việc góp phần đánh 
giá trữ lượng dầu mỏ, nghiên cứu xác định tỷ 
lệ đồng vị 87Sr/86Sr còn được ứng dụng để xác 
định nguồn gốc, xuất xứ các sản phẩm nông 
nghiệp có nguồn gốc tự nhiên như: gạo, rượu, 
mật ong, các loại quả, 
Lời cảm ơn: Các tác giả chân thành cảm ơn 
Viện Dầu khí Việt Nam, Trung tâm Ứng dụng 
kỹ thuật hạt nhân trong công nghiệp (Viện 
Năng lượng nguyên tử Việt Nam) đã cung cấp 
mẫu nghiên cứu. Công trình nghiên cứu đã 
được hỗ trợ một phần kinh phí từ đề tài cấp bộ 
ĐTCB.09/18/VCNXH. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] S. Chassery, F. E. Grousset, G. Lavaux, and 
C. R. Quetel, (1998) “87Sr/86Sr measurements 
on marine sediments by inductively coupled 
plasma-mass spectrometry,” Fresenius J. Anal. 
Chem., vol. 360, pp. 230–234. 
[2] Lương Văn Huấn, Lê Thị Thu Hường, 
Hoàng Long, Nguyễn Minh Quý, Võ Thị 
Tường Hạnh, (2014) “Ứng dụng phương pháp 
phân tích đồng vị bền (δ18O và δ2H) và cân 
bằng tỷ số đồng vị của 87Sr/86Sr để xác định 
nguồn gốc nước đối tượng móng nứt nẻ trong 
khai thác dầu khí”, Dầu Khí, Thăm dò khai 
thác dầu khí, số 2/2014 
[3] E. E. Angino, G. K. Billings, and N. 
Andersen, (1966) “Observation Variations in 
the Strontium Concentration of Sea Water” 
vol. 1, pp. 145–153. 
[4] M. E. dos Santos, H. E. L. Palmieri, R. M. 
Moreira, (2013) “Testing the 87 Sr/ 86 Sr 
isotopic ratio measured by ICP-MS as a tracer 
for inter-well investigation in oil reservoirs,” 
EPJ Web Conf., vol. 50, p. 02004. 
[5] K. Notsu, H. Wakita, and Y. Nakamura, 
(1988) “Strontium isotopic composition of oil-
field and gas-field waters, Japan” Appl. 
Geochemistry, Vol.3, no.2, pp. 173–176. 
[6] F.-Y Wu, R. H. Mitchell, Q.-L. Li, C. 
Zhang, Y.-H. Yang, (2017) “Emplacement age 
and isotopic composition of the Prairie Lake 
carbonatite complex, Northwestern Ontario, 
Canada”, Geol. Mag. 154 (2), pp. 217–236 
[7] T. Nakano, Y. Kajiwara, C.W. Farell, 
(1989) “Strontium isotope constraint on the 
genesis of crude oils, oil-field brines and 
Kuroko ore deposits from the Green Tuff 
region of northeastern Japan” Geochimica et 
Cosmochimica Acta, 53(10), 2683-2688. 
[8] Nguyen Thi Kim Dung, Thai Thi Thu 
Thuy, (2018) “Study on the removal of 
interferences for the determination of 87Sr/86Sr 
isotopic ratio in petroleum drill-hole water 
samples using isotope dilution – inductively 
coupled plasma spectrometry”, Journal of 
Nuclear Science and Technology, Vol.8 No.4, 
pp. ISSN: 1810-5408 
[9] C. Pin, S. Joannon, (2001) “Isotope 
dilution-chemical separation: a powerful 
combination for high precision analysis at the 
ultra-trace level using ICP mass spectrometry; 
example of U and Th determination in silicate 
rocks” J. Anal. At. Spectrom., 16, 739–743 
[10] A.M. Volpe, (1996) “Multi-element 
Isotope Dilution Analyses Using ICP-MS”, 
IAEA Technical Book, pp 75-79 
( 
[11] V. Martins, M. Babinski, I. Ruiz, K. Sato, 
S. Souza, R. Hirata, (2008) “Analytical 
procedures for determining Pb and Sr isotopic 
compositions in water samples by ID-TIMS”, 
Química Nova, 31-7: 1836-1842. 
[12] S. Garcia-Ruiz, M. Moldovan and J.I.G. 
Alonso, (1998) “Measurement of strontium 
isotope ratios by MC-ICP-MS after online Rb-
Sr ion chromatography separation”, J. 
Anal.Chem., Vol. 360, 230-234. 
[13] P. R. Trincherini, C. Baffi, P. Barbero, E. 
Pizzoglio, S. Spalla, (2014) “Precise 
determination of strontium isotope ratios by 
TIMS to authenticate tomato geographical 
origin” Food Chemistry, Vol 145, 349-355. 
146

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_phuong_phap_pha_loang_dong_vi_ket_hop_khoi_pho_pl.pdf