An alternative method for lithium isotope amount ratio analysis based on a combination of high-resolution atomic absorption spectrometry and spectral data analysis by machine learning (ML) is proposed herein. It is based on the well-known isotope shift of approximately 15 pm for the electronic transition 22P←22S at around the wavelength of 670.8 nm, which can be measured by the state-of-the-art high-resolution continuum source graphite furnace atomic absorption spectrometry. For isotope amount ratio analysis, a scalable tree boosting ML algorithm (XGBoost) was employed and calibrated using a set of samples with 6Li isotope amount fractions, ranging from 0.06 to 0.99 mol mol–1, previously determined by a multicollector inductively coupled plasma mass spectrometer (MC-ICP-MS). The calibration ML model was validated with two certified reference materials (LSVEC and IRMM-016). The procedure was applied toward the isotope amount ratio determination of a set of stock chemicals (Li2CO3, LiNO3, LiCl, and LiOH) and a BAM candidate reference material NMC111 (LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2), a Li-battery cathode material. The results of these determinations were compared with those obtained by MC-ICP-MS and found to be metrologically comparable and compatible. The residual bias was −1.8‰, and the precision obtained ranged from 1.9 to 6.2‰. This precision was sufficient to resolve naturally occurring variations, as demonstrated for samples ranging from approximately −3 to +15‰. To assess its suitability to technical applications, the NMC111 cathode candidate reference material was analyzed using high-resolution continuum source atomic absorption spectrometry with and without matrix purification. The results obtained were metrologically compatible with each other.
Dieser Bericht beschreibt die Zertifizierung von 3 synthetischen Isotopenmischungen aus natürlicher und angereicherter Borsäure. Diese Isotopen-ZRM liegen als konzentrierte, wäs-serige Borsäure-Lösungen vor und sind bezüglich ihrer Isotopenzusammensetzung zertifi¬ziert. Der Bor-Gesamtgehalt ist als Richtwert angegeben. Die Unsicherheiten sind erweiterte Messunsicherheiten mit k=2. Sie sind in Klammern angegeben und beziehen sich auf die letzten beiden Stellen. Die vorliegenden Isotopen-ZRM sind bezüglich ihrer Isotopenzu¬sam-mensetzung mit erweiterten relativen Messunsicherheiten kleiner 0,12% zertifiziert. Die ab-solute, kombinierte Standardunsicherheit des prozentualen Stoffmengenanteils der Isotope (Isotopenhäufigkeit) liegt zwischen 0.012 und 0.017.
Dieser Bericht beschreibt die Zertifizierung einer synthetischen Isotopenmischung aus natürlicher und angereicherter Borsäure. Dieses Isotopen-ZRM liegt als konzentrierte, wässerige Borsäure-Lösung vor und ist bezüglich ihrer Isotopenzusammensetzung zertifiziert. Der Bor-Gesamtgehalt ist als Richtwert angegeben. Die Unsicherheiten sind erweiterte Messunsicherheiten mit k=2. Sie sind in Klammern angegeben und beziehen sich auf die letzten beiden Stellen. Das vorliegende Isotopen-ZRM ist bezüglich der Isotopenzusammensetzung mit erweiterten relativen Messunsicherheiten kleiner 0,08% zertifiziert. Die absolute, kombinierte Standardmessunsicherheit des prozentualen Stoffmengenanteils der Isotope (Isotopenhäufigkeit) liegt bei 0,014. In diesem Zertifizierungsbericht wird nur auf die Kapitel eingegangen, die abweichend vom bestehenden Zertifizierungsreport für die Referenzmaterialien BAM I001 bis BAM I003 sind und Einfluss auf die Endergebnisse haben. Dabei handelt es sich um die Kapitel 3.3, 3.4, 4, 6, 7 und 8, Die Kapitel 1, 2, 3, 3.1, 3.2, 5, 9 und 10 des alten Zertifizierungsberichts für die Referenzmaterialien BAM I001 bis BAM I003 behalten unverändert ihre Gültigkeit und sind nicht noch einmal aufgeführt worden.