Rasio isotop stabil
Istilah isotop stabil memiliki pengertian yang serupa dengan nuklida stabil, namun istilah ini lebih umum digunakan ketika membahas nuklida dari suatu unsur tertentu. Kelimpahan relatif dari isotop stabil tersebut dapat diukur secara eksperimen (analisis isotop), yang menghasikan suatu rasio isotop yang dapat digunakan sebagai alat penelitian. Secara teori, isotop semacam itu dapat mencakup produk perluruhan radioaktif, yang digunakan dalam penanggalan radiometrik. Namun, istilah rasio isotop stabil lebih umum digunakan untuk merujuk pada isotop-isotop yuang kelimpahan relatifnya dipengaruhi oleh fraksionasi isotop di alam. Bidang semacam ini dirujuk sebagai geokimia isotop stabil.
Rasio isotop stabil
Pengukuran rasio isotop stabil yang terdapat di alam (analisis isotop) memainkan peranan penting dalam geokimia isotop, namun isotop-isotop stabil (kebanyakan karbon, nitrogen, oksigen dan belerang) juga bermanfaat dalam studi ekologi dan biologi. Peneliti juga menggunakan rasio isotop oksigen untuk membangun kembali suhu atmosfer historis, menjadikannya alat yang penting bagi paleoklimatologi.
Sistem isotop bagi unsur-unsur ringan yang menghasilkan lebih dari satu isotop primordial bagi tiap unsur ini, telah diteliti selama bertahun-tahun guna mempelajari proses fraksionasi isotop dalam sistem alam. Lamanya studi mengenai unsur-unsur ini sebagian disebabkan oleh proporsi isotop stabil pada unsur-unsur ringan dan mudah menguap ini relatif mudah diukur. Namun, kemajuan terbaru dalam spektrometri massa rasio isotop (yaitu spektrometri massa terinduksi plasma ganda multi-kolektor) sekarang memungkinkan pengukuran rasio isotop pada unsur yang lebih stabil, seperti besi, tembaga, seng, molibdenum, dan lain sebagainya.
Aplikasi
Variasi dalam rasio isotop oksigen dan hidrogen berguna dalam hidrologi karena sebagian besar sampel akan terletak di antara dua ekstrem, air laut dan salju Arktik/Antartika.[1] Dengan adanya sampel air dari suatu akuifer, dan alat yang cukup sensitif untuk mengukur variasi dalam rasio isotop hidrogen dalam sampel, maka dapat dimungkinkan untuk menyimpulkan sumber air tersebut, apakah air tersebut berasal dari air laut yang merembes ke akuifer atau presipitasi yang merembes ke akuifer, dan bahkan memperkirakan proporsi dari masing-masing sumber tersebut.[2] Isotop air yang stabil juga digunakan untuk mempartisi sumber air untuk transpirasi tanaman dan pengisian air tanah.[3][4]
Aplikasi lainnya adalah pada pengukuran paleotemperatur untuk paleoklimatologi. Sebagai contoh, salah satu teknik didasarkan pada variasi dalam fraksionasi isotop oksigen oleh sistem biologis terhadap suhu.[5] Spesies Foraminifera menggabungkan oksigen sebagai kalsium karbonat dalam cangkang mereka. Rasio isotop oksigen, oksigen-16 dan oksigen-18 yang dimasukkan ke dalam kalsium karbonat bervariasi tergantung suhu dan komposisi isotop oksigen dalam air. Oksigen ini tetap "berada" dalam kalsium karbonat ketika forminifera mati, jatuh ke dasar laut, dan cangkangnya menjadi bagian dari endapan.[6] Hubungan paleotemperatur juga memungkinkan rasio isotop dari kalsium karbonat di kulit kerang yang digunakan untuk menyimpulkan pergerakan dan daerah pencarian makan kura-kura laut dan ikan paus di mana beberapa terumbu tumbuh.[7]
Dalam ilmu forensik, penelitian menunjukkan bahwa variasi rasio isotop tertentu dalam obat yang berasal dari sumber tanaman (kanabis, kokain) dapat digunakan untuk menentukan benua asal obat tersebut.[8]
Dalam ilmu pangan, rasio isotop stabil telah digunakan untuk menentukan komposisi bir,[9] saus shoyu[10] dan makanan anjing.[11]
Rasio isotop ini juga diaplikasikan dalam "kontrol doping", untuk membedakan antara sumber hormon endogen dan eksogen (sintetik).[12][13]
Lihat pula
Daftar pustaka
- Allègre C.J., 2008. Isotope Geology (Cambridge University Press).
- Faure G., Mensing T.M. (2004), Isotopes: Principles and Applications (John Wiley & Sons).
- Hoefs J., 2004. Stable Isotope Geochemistry (Springer Verlag).
- Sharp Z., 2006. Principles of Stable Isotope Geochemistry (Prentice Hall).
Referensi
- ^ Han LF, Gröning M, Aggarwal P, Helliker BR (2006). "Reliable determination of oxygen and hydrogen isotope ratios in atmospheric water vapour adsorbed on 3A molecular sieve". Rapid Commun. Mass Spectrom. 20 (23): 3612–8. Bibcode:2006RCMS...20.3612H. doi:10.1002/rcm.2772. PMID 17091470.
- ^ Weldeab S, Lea DW, Schneider RR, Andersen N (2007). "155,000 years of West African monsoon and ocean thermal evolution". Science. 316 (5829): 1303–7. Bibcode:2007Sci...316.1303W. doi:10.1126/science.1140461. PMID 17540896.
- ^ Good, Stephen P.; Noone, David; Bowen, Gabriel (2015-07-10). "Hydrologic connectivity constrains partitioning of global terrestrial water fluxes". Science (dalam bahasa Inggris). 349 (6244): 175–177. Bibcode:2015Sci...349..175G. doi:10.1126/science.aaa5931. ISSN 0036-8075. PMID 26160944.
- ^ Evaristo, Jaivime; Jasechko, Scott; McDonnell, Jeffrey J. (2015). "Global separation of plant transpiration from groundwater and streamflow". Nature. 525 (7567): 91–94. Bibcode:2015Natur.525...91E. doi:10.1038/nature14983. PMID 26333467.
- ^ Tolosa I, Lopez JF, Bentaleb I, Fontugne M, Grimalt JO (1999). "Carbon isotope ratio monitoring-gas chromatography mass spectrometric measurements in the marine environment: biomarker sources and paleoclimate applications". Sci. Total Environ. 237–238: 473–81. Bibcode:1999ScTEn.237..473T. doi:10.1016/S0048-9697(99)00159-X. PMID 10568296.
- ^ Shen JJ, You CF (2003). "A 10-fold improvement in the precision of boron isotopic analysis by negative thermal ionization mass spectrometry". Anal. Chem. 75 (9): 1972–7. doi:10.1021/ac020589f. PMID 12720329.
- ^ Pearson, Ryan M.; van de Merwe, Jason P.; Gagan, Michael K.; Limpus, Colin J.; Connolly, Rod M. (2019). "Distinguishing between sea turtle foraging areas using stable isotopes from commensal barnacle shells". Scientific Reports (dalam bahasa Inggris). 9 (1): 6565. doi:10.1038/s41598-019-42983-4. ISSN 2045-2322.
- ^ Casale J, Casale E, Collins M, Morello D, Cathapermal S, Panicker S (2006). "Stable isotope analyses of heroin seized from the merchant vessel Pong Su". J. Forensic Sci. 51 (3): 603–6. doi:10.1111/j.1556-4029.2006.00123.x. PMID 16696708.
- ^ Brooks, J. Renée; Buchmann, Nina; Phillips, Sue; Ehleringer, Bruce; Evans, R. David; Lott, Mike; Martinelli, Luiz A.; Pockman, William T.; Sandquist, Darren; Sparks, Jed P.; Sperry, Lynda; Williams, Dave; Ehleringer, James R. (October 2002). "Heavy and Light Beer: A Carbon Isotope Approach To Detect C4 Carbon in Beers of Different Origins, Styles, and Prices". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50 (22): 6413–6418. doi:10.1021/jf020594k. PMID 12381126.
- ^ Morais, M.C.; Pellegrinetti, T.A.; Sturion, L.C.; Sattolo, T.M.S.; Martinelli, L.A. (February 2019). "Stable carbon isotopic composition indicates large presence of maize in Brazilian soy sauces (shoyu)". Journal of Food Composition and Analysis. doi:10.1016/j.jfca.2019.01.020.
- ^ Galera, Leonardo de Aro; Abdalla Filho, Adibe Luiz; Reis, Luiza Santos; Souza, Janaina Leite de; Hernandez, Yeleine Almoza; Martinelli, Luiz Antonio (20 February 2019). "Carbon and nitrogen isotopic composition of commercial dog food in Brazil". PeerJ. 7: e5828. doi:10.7717/peerj.5828. PMC 6387582
. PMID 30809425.
- ^ Author, A (2012). "Stable isotope ratio analysis in sports anti-doping". Drug Testing and Analysis. 4 (12): 893–896. doi:10.1002/dta.1399. PMID 22972693.
- ^ Cawley, Adam T.; Kazlauskas, Rymantas; Trout, Graham J.; Rogerson, Jill H.; George, Adrian V. (1985). "Isotopic Fractionation of Endogenous Anabolic Androgenic Steroids and Its Relationship to Doping Control in Sports". Journal of Chromatographic Science. 43: 32–38. Bibcode:1985JChS...23..471O. doi:10.1093/chromsci/43.1.32.
