Vienna Standard Mean Ocean Water

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW), česky přibližně Vídeňská standardní střední oceánská voda, je jeden z izotopových standardů pro vodu, je používán jako referenční materiál pro kalibraci přístrojů. Jde o fyzický vzorek vody s konkrétními, přesně danými podíly jednotlivých izotopů vodíku a kyslíku. VSMOW byla získána destilací z mořské vody, takže obsahuje pouze molekuly vody, neobsahuje sůl ani jiné nečistoty. Standard byl publikován Mezinárodní agenturou pro atomovou energii (MAAE, v angličtině IAEA) se sídlem ve Vídni v roce 1968. Jeho v podstatě identický nástupce VSMOW2 byl publikován v roce 1999, MAAE jej distribuuje ve skleněných ampulích.

Zároveň s VSMOW zveřejnila MAAE analogický standard pro dešťovou vodu: SLAP (Standard Light Antarctic Precipitation, česky přibližně Standardní lehké antarktické srážky), a později jeho nástupce SLAP2. SLAP obsahuje asi o 5 % méně kyslíku-18 a o 42,8 % méně deuteria než VSMOW.

Fyzikální vlastnosti vody se mírně mění v závislosti na podílu jednotlivých izotopů vodíku a kyslíku. Extrémním příkladem je těžká voda, která obsahuje dva atomy deuteria ( 2
1 H, často též  2
1 D) namísto obvyklého, lehčího vodíku-1 ( 1
1 H), má bod tání 3,82 °C a bod varu 101,4 °C.[1] Rozdílné rychlosti odpařování způsobují, že vzorky vody z různých částí koloběhu vody mají mírně odlišné poměry izotopů. Oceánská voda (bohatší na těžké izotopy) a dešťová voda (chudší na těžké izotopy) zhruba představují dva extrémy přirozeně se vyskytující na Zemi.

VSMOW a SLAP se používají pro kalibraci přístrojů pro měření koncentrací kyslíku-18 a deuteria v různých látkách. Až do své redefinice v roce 2019 byl kelvin definován jako 1/273,16 teploty trojného bodu vody, v roce 2005 bylo v definici upřesněno, že jde konkrétně o VSMOW.

Změřené hodnoty[editovat | editovat zdroj]

Všechny hodnoty jsou uvedeny včetně standardní nejistoty. Vyhodnocování podílu všech možných molekul s různými kombinacemi izotopů kyslíku a vodíku je zbytečné, protože molekuly vody si neustále navzájem vyměňují atomy v důsledku disociace.

VSMOW[editovat | editovat zdroj]

Měření byla provedena pomocí hmotnostní spektroskopie s výjimkou tritia, jehož podíl byl určen podle množství plynného helia emitovaného radioaktivním rozpadem.

  • Deuterium (2H/1H) – 155,76 ± 0,05 ppm, [2] [3] asi 1 z 6420 atomů vodíku
  • Tritium (3H / 1H) – 18,5 ± 3,6 TU [pozn. 1] = 1,85 ± 0,36 × 10-11 ppm, měřeno 16. září 1976,[4][2] asi 1 z 5,40 × 1016 atomů vodíku
  • Kyslík-18 (18O / 16O) – 2005,20 ± 0,45 ppm,[2][5] [6] asi 1 ze 499 atomů kyslíku
  • Kyslík-17 (17O / 16O) – 379,9 ± 0,8 ppm,[2] asi 1 ze 2640 atomů kyslíku

SLAP[editovat | editovat zdroj]

SLAP obsahuje přibližně o 5,55 % méně kyslíku-18 a o 42,8 % méně deuteria než VSMOW.[4] Experimentální data jsou uvedena níže.

  • 2H / 1H – 89,02 ± 0,05 ppm, δ = −428,5 ± 0,4‰,[2][3] asi 1 z 11230 atomů
  • 3H / 1H – 374 ± 9 TU [pozn. 1] = 3,74 ± 0,09 × 10-10 ppm, měřeno 16. září 1976, [4] asi 1 ku 2,67 × 1015 atomů
  • 18O / 16O – 1893,91 ± 0,45 ppm, δ = −55.5‰,[2] asi 1 z 528 atomů
  • 17O / 16O – δ = −28,86 ± 0,1‰,[2] asi 1 z 3700 atomů.

VSMOW2 a SLAP2[editovat | editovat zdroj]

Protože zásoba původních vzorků VSMOW a SLAP začala docházet, bylo v roce 1996 rozhodnuto vytvořit nové vzorky. V roce 1999 byly definovány nové standardy VSMOW2 a SLAP2. Nové vzorky byly vyrobeny smícháním vody z několika zdrojů tak, aby výsledné koncentrace jednotlivých izotopů kyslíku a vodíku byly shodné s koncentracemi v původním standardu.

Rozdíl koncentrací 17O a 18O mezi VSMOW a VSMOW2 a mezi SLAP a SLAP2 jsou zanedbatelné (jsou nulové v rámci chyby měření). Technický list uvádí standardní chyby těchto měření. Koncentrace deuteria je ve VSMOW2 rovněž zachována, ale je mírně zvýšená ve SLAP2. MAAE udává:

  • δ2HSLAP2/VSMOW = −427,5 ± 0,3 ‰ (oproti −428 ‰ pro SLAP).

MAAE doporučuje nadále používat škálu založenou na VSMOW a SLAP.

Související články[editovat | editovat zdroj]

Poznámky[editovat | editovat zdroj]

  1. ↑ a b TU jsou jednotky tritia, neboli počet atomů tritia v 1018 atomů vodíku.

 

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Vienna Standard Mean Ocean Water na anglické Wikipedii.

  1. ↑ KESTIN, J.; SENGERS, J. V.; KAMGAR-PARSI, B.; SENGERS, J. M. H. Levelt. Thermophysical Properties of Fluid D2O. S. 601–609. Journal of Physical and Chemical Reference Data [online]. 1984-04-01 [cit. 2024-04-29]. Roč. 13, čís. 2, s. 601–609. Dostupné online. DOI 10.1063/1.555714. 
  2. ↑ a b c d e f g Reference Sheet for International Measurement Standards. nucleus.iaea.org [online]. Mezinárodní agentura pro atomovou energii, 2006-12 [cit. 2024-04-29]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu. 
  3. ↑ a b HAGEMANN, R.; NIEF, G.; ROTH, E. Absolute isotopic scale for deuterium analysis of natural waters. Absolute D/H ratio for SMOW1. S. 712. Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography [online]. 1970-01-01 [cit. 2024-04-29]. Roč. 22, čís. 6, s. 712. DOI 10.3402/tellusa.v22i6.10278. 
  4. ↑ a b c GONFIANTINI, R. Standards for stable isotope measurements in natural compounds. S. 534–536. Nature [online]. 1978-02 [cit. 2024-04-29]. Roč. 271, čís. 5645, s. 534–536. DOI 10.1038/271534a0. 
  5. ↑ BAERTSCHI, P. Absolute18O content of standard mean ocean water. S. 341–344. Earth and Planetary Science Letters [online]. 1976-08 [cit. 2024-04-29]. Roč. 31, čís. 3, s. 341–344. DOI 10.1016/0012-821X(76)90115-1. 
  6. ↑ Baertschi 1976.

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Vienna_Standard_Mean_Ocean_Water&oldid=23873235“