DESARROLLO Y VALIDACIÓN DE UNA METODOLOGÍA INTEGRADA PARA EL SISTEMA ISOTÓPICO DEL BARIO: UNA APROXIMACIÓN DESDE LA ESPECTROMETRÍA DE MASAS CON FUENTE DE IONIZACIÓN TÉRMICA
El bario (Ba) es un elemento metálico alcalinotérreo con siete isotopos estables (130Ba 132Ba, 134Ba, 135Ba,136Ba,137Ba y 138Ba) cuyo fraccionamiento isotópico registra procesos de interacción entre la hidrosfera, la corteza y el manto, lo que lo convierte en un trazador clave para el estudio de ciclos geoquímicos, magmatismo, reconstrucciones pale-oceanográficas y yacimientos minerales. En este trabajo se presenta el desarrollo y validación de una metodología integral para la determinación de las relaciones isotópicas de Ba en el estándar internacional NIST3104a mediante espectrometría de masas por ionización térmica (TIMS). La metodología se estableció en el Laboratorio Universitario de Geoquímica Isotópica (LUGIS, Instituto de Geofísica, UNAM) en colaboración con el Laboratorio de Isotopía, Geocronología y Microanálisis Avanzado (LIGMA, Instituto de Geología LANGEM-UNAM).
La determinación de las relaciones isotópicas de Ba enfrenta retos significativos debido a que solo dos de sus masas están libres de interferencias isobáricas, requiriendo una separación química rigurosa y un control estricto de fraccionamiento por temperatura, por lo que se requiere extremo cuidado en la carga y en las condiciones de desgasificación previas a la medición. Para optimizar la medición, se utilizaron distintas configuraciones que variaron volumen de carga (1–2 μl), tipo de filamentos (simple o doble), condiciones de desgasificación y uso de activadores (H3PO4). Las relaciones isotópicas de Ba del estándar internacional NIST3104a se realizaron en un TIMS Thermo Scientific TRITON Plus con nueve colectores Faraday. Las masas 134Ba, 135Ba, 136Ba, 137Ba, 138Ba, 139La y 140Ce fueron monitoreadas con siete colectores Faraday, con amplificadores de 1011 Ω. El haz de iones fue recolectado en 40 bloques de 10 integraciones cada uno, con una duración individual de 8.4 segundos. Se aplicó una corrección detallada de interferencias isobáricas (Ce y La) y una normalización interna con base en 136Ba/134Ba=3.249116. Los resultados fueron expresados como δ138Ba/134Ba en relación con el estándar internacional NIST3104a.
Los datos obtenidos muestran una excelente precisión y reproducibilidad entre configuraciones analíticas, con valores promedio de δ138Ba/134Ba que oscilan entre –0.005 ‰ y +0.005 ‰, y errores absolutos de ±0.01 ‰ (2SD). Particularmente, la comparación entre los experimentos con la fuente previamente desgasificada y no desgasificada permitió evaluar efectos de fraccionamiento isotópico inducido por condiciones de ionización. Estas mediciones impulsan las bases para llevar a cabo estudios aplicados del sistema isotópico del Ba en contextos geoquímicos complejos, tales como las zonas de subducción, reconstrucciones pale-oceonográficas, ambientes hidrotermales y yacimientos minerales.