VALIDAÇÃO DE MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DE RAZÕES ISOTÓPICAS DE LÍTIO EM MATERIAIS GEOLÓGICOS POR ICP-SFMS

O lítio é um elemento com dois isótopos estáveis de ocorrência natural: ⁶Li e ⁷Li, cujas massas atômicas relativas exatas são 6,015122887 g.mol^-1 e 7,01600344 g.mol^-1, e abundância relativa de 7,6% e 92,4%, respectivamente. Como o lítio não é volátil durante processos geológicos, não é sensível a reações redox e nem é utilizado em processos biológicos, o fracionamento isotópico natural é controlado pela grande diferença relativa de massa entre os isótopos (aproximadamente 17%). Seja em ambientes de baixa ou elevada temperatura, os valores de δ⁷Li podem apresentar amplas variações. A elevada diferença de massas atômicas, a elevada solubilidade e estado de oxidação monovalente do Li, tornam os seus isótopos traçadores em potencial de intemperismo continental, fluidos, transformação da crosta oceânica e história de resfriamento magmático.

Aqui apresentamos o desenvolvimento e a validação de um método de medição para determinar as razões isótopicas de Li em materiais geológicos utilizando a espectrometria de massas por plasma indutivamente acoplado em um equipamento de setor monocoletor (ICP-SFMS) (Element XR – Thermo Scientific) operado com um sistema de dessolvatação (Apex Omega – Elemental Scientific) e cone skimmer de alta sensibilidade. Após a separação cromatográfica, soluções-teste das amostras contendo apenas 1 ng g^-1 de Li, os isótopos de lítio foram medidos no modo analógico do detector, situação na qual não foi observado efeito memória. O branco do procedimento completo, incluindo a digestão ácida e a separação cromatográfica em duas colunas foi de 15 ± 10 pg, que corresponde a 0,1% da fração mássica de Li introduzida na coluna. Os resultados das medidas isotópicas não foram afetados pela concentração residual de sódio de até o dobro do valor de lítio.

Inédito para este sistema isotópico, o impacto de outras fontes de incerteza, além da precisão da medição comumente considerada, foi avaliado mostrando que as etapas de preparação das amostras podem contribuir significativamente e em proporções variáveis (20-70%) na incerteza combinada para os valores de δ⁷Li obtidos. Os componentes de incerteza precisão intermediária, digestão e homogeneidade da amostra, separação cromatográfica, brancos procedurais e homogeneidade do material de referência (IRMM-16) utilizado nas correções foram combinados e expandidos ao intervalo de confiança de 95% (U). O valor médio estimado para U foi igual a 1,2‰ (k = 2), que corresponde ao dobro da precisão intermediária obtida, destacando a importância da avaliação de outras fontes de incerteza. O procedimento foi validado para matrizes geológica distintas (águas naturais, rochas silicáticas e carbonáticas) utilizando materiais de referência internacionais e comparação inter-laboratorial de amostras desconhecidas. Os valores de δ⁷Li obtidos para dezenove rochas silicáticas e uma água natural correspondem aos valores publicados na literatura.

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