Ⅰ N-TIMS法測定
儀器設備及器皿
熱電離質譜儀 MAT262、TRITON等相當類型，配備有負離子進樣裝置，及點焊機、超凈台等質譜計配套設備。Re和Os同位素測定均採用單帶源。
可控電熱板連續可調，數碼顯示電熱板表面溫度
Teflon蒸發皿 100mL。用於蒸發含Os的HBr溶液。
Teflon尖底瓶 5mL。用於Os的微蒸餾。
微蒸餾器的Teflon尖底瓶清洗 先用酒精棉擦洗其內部，再用超純水沖洗干凈。加入5mL超純HNO3，蓋上蓋子，在烘箱中～120℃加熱24h。取出，打開蓋子，棄去HNO3，用超純水清洗干凈。再加入分析純HBr，蓋上蓋子，在烘箱中～120℃加熱24h。取出，打開蓋子，棄去HBr，用超純水清洗干凈。加入5mL超純HNO3，蓋上蓋子。在烘箱中～120℃加熱24h。取出，打開蓋子，棄去HNO3，用超純水清洗干凈。敞開蓋子，放置在搪瓷盤上，在烘箱～120℃加熱烘烤24h。再加入0.5mL超純HNO3，密閉。烘箱中～120℃加熱2h，冷卻後，用4.5mL超純水稀釋，用ICP-MS檢測尖底瓶中的溶液是否還有殘存的Os。如果還殘存有Os，則重復上面的清洗流程。
其他裝置、器皿及其清洗同86.5.3.1。
試劑和材料
微蒸餾用氧化劑溶液w(CrO3)=100g/L，c(H2SO4)=9mol/L，加熱蒸餾90min，以除去可能存在的痕量Os。
超純HBr分析純HBr經石英蒸餾器兩次蒸餾，為了保證HBr的純度和濃度，每次蒸餾捨去開始的蒸出部分，並在蒸餾液剩下1/10時停止蒸餾。最後再用雙瓶亞沸蒸餾一次。純化後c(HBr)=8.2mol/L。
助發射劑Ba(OH)2飽和溶液稱取4.0g分析純Ba(OH)2·8H2O於60mLTeflon試劑瓶內。約90℃熱水浴中加熱30min，自然冷卻過夜，可得到Ba(OH)2飽和溶液。在試劑瓶下部可看到Ba(OH)2·8H2O針狀結晶，溶液表面漂浮有白色Ba(CO3)2。用滴管取中間部分溶液到1.5mLTeflon離心管中，備點帶時使用。用Parafilm膜密封Ba(OH)2飽和溶液，防止空氣中的CO2與Ba(OH)2生成Ba(CO3)2沉澱。Ba的存在顯著降低了鉑燈絲的電功函，提高了試樣離子的產出率。
助發射劑Ba(NO3)2溶液由分析純Ba(OH)2、優級純NaOH和超純HNO3配製而成。Ba4g/L、Na1g/L、HNO31mol/L。
陰離子交換樹脂BioradAG-1X874～38μm(200～400目)，Cl-型。使用前用超純水清洗，除去陰離子樹脂中的漂浮物。然後將陰離子樹脂裝入內徑約3mm的玻璃交換柱中，柱床高2cm，下墊玻璃纖維。用5mL8mol/LHNO3清洗Re，並用水洗至中性，再用2mL0.8mol/LHNO3平衡。採用N-TIMS測量Re時，必須用小陰離子交換柱對已分離出來的Re溶液作進一步純化。
其他試劑同86.5.3.1。
高純鉑帶純度w(Pt)=99.999%。美國H.Cross公司產品規格為0.7mm×0.025mm，美國ESPI公司產品規格為0.5mm×0.02mm。鉑電離帶在使用前必須經過處理，不然Os本底會高達幾十pg以上，Re本底高於幾百pg。Pt帶的處理流程為:用丙酮浸泡鉑帶，超聲洗滌30min，以除去鉑帶上少量的Re。將鉑帶插件置於超凈台中的點樣裝置上，在潔凈的大氣中勻速升高電流使其燒紅直至發光，此時通過鉑帶的電流約為2.5A，持續10min後迅速降下電流。這一步可以將鉑帶上的微量Os燒掉。在空氣中燒過的鉑帶必須在乾燥器中放置半天後方可點樣，這樣試樣在鉑帶上的分布集中而不會散開。一定要小心用保鮮膜包好放帶的盒子，防止再被污染。經過上面3步處理過的Pt帶的Os本底可降至1pg以下。
試樣制備
樣品採集和加工、Re-Os含量粗測、取樣量和稀釋劑的加入、試樣分解、鋨的蒸餾分離和錸的萃取分離步驟同86.5.3.1ICP-MS法測定。對於N-TIMS測定，需要進一步進行鋨的微蒸餾純化和錸的離子交換純化。
1)微蒸餾純化Os。為了進行NTIMS測定，還必須對Os的水吸收液作進一步微蒸餾純化(圖86.3)。將Os的蒸餾溶液加入等體積超純HBr，在烘箱中於80℃保溫4h。將溶液轉入100mLTeflon蒸發皿內，蒸餾到小體積(約30μL)，用微量取樣管的塑料吸頭吸取濃縮液轉移至Teflon尖底瓶蓋中央，緩慢蒸發至干。用微量取樣管吸取10μL8mol/LHBr置於Teflon尖底瓶的尖底上，將40μL配製好的微蒸餾用氧化劑溶液［w(CrO3)=100g/L，c(H2SO4)=9mol/L］加到Teflon尖底瓶蓋上含Os的殘渣上。迅速將已裝有10μL8mol/LHBr的Teflon尖底瓶的底部倒扣在已裝好試樣和氧化劑溶液的蓋上，盡快旋緊密封，塑料瓶底部和周圍用鋁箔包圍，頂上不包鋁箔。將倒置的尖底瓶平移至電熱板上，於60～80℃加熱3.5～4h。殘渣中的鋨被氧化成OsO4進入氣相，達到小瓶的尖頂上被HBr重新還原為六溴鋨酸。微蒸餾完成以後，將蓋子上的氧化劑用Milli-Q水洗去，磕掉上面的水，將微蒸餾器正立放置，擰緊蓋子，過夜，在80℃下保溫4h，然後將尖底中的HBr溶液蒸干備點帶用。
2)陰離子交換純化Re。將用於ICP-MS測定Re的溶液蒸發至近干，用3mL0.8mol/LHNO3中和溶解殘渣。轉移該溶液到已用0.8mol/LHNO3平衡的陰離子交換柱上。依次用3mL0.8mol/LHNO3、3mL1mol/LHCl和1mL水洗去雜質。最後用3mL4mol/LHNO3洗脫Re於10mL比色管中，並觀察是否有穿漏的樹脂顆粒。用滴管移取無樹脂顆粒的清液到7mLTeflon圓底小瓶中，在電熱板上加熱近干。反復加水和加熱近干數次，以降低酸度。如果HNO3濃度過高，點帶時溶液發散，不利於質譜測定。根據Re含量高低保留體積為數十微升，備N-TIMS測定Re同位素比值。對於低含量Re的試樣最好每次重新裝柱。
N-TIMS同位素比值測定
Re和Os質譜測量均採用單帶源和輸氧技術。待真空度達到1×10-7hPa時，開始輸入氧氣，使試樣中Re和Os充分氧化。當氧氣氣壓穩定在5×10-7hPa水平時，方可開始加熱燈絲。OsO3-的發射溫度約為890℃，ReO-4要低一些。
Os同位素比值測量
為了獲得足夠強而穩定的OsO-3信號，要正確地把試樣點在Pt帶上:在點樣前加入10μLHBr到已完成微蒸餾的尖底瓶的尖底部分，置烘箱中於60～80℃加熱15min。冷卻後即可點樣。點樣時不要將微蒸餾器壁上的溶渣混合到尖底處溶液中。用微量移液器將試樣的HBr溶液小心地點在鉑帶上(每次取0.2μL)，以0.6A電流蒸干。當微蒸餾器中含OsHBr溶液全部轉移完全蒸干後，緩慢升高電流至1.2A，持續1min趕盡多餘的HBr，隨後降下電流(蒸干即可，不要升電流，不要發紅)。
加發射劑。取5～7μLBa(OH)2飽和溶液作為發射劑滴在試樣上，以0.6A電流蒸干，可看到乳白色的沉澱覆蓋在Pt帶上。隨後緩慢升高電流至乳白色沉澱開始熔化成像冰一樣的狀態，而後降低電流。
圖86.3 微蒸餾示意
測量過程。在測量時，電離帶升溫速度的選擇是能否成功測量Os的又一重要因素。如升溫速度太快，會明顯降低Os的陰離子產生效率，甚至不產生OsO3-負離子。具體升溫步驟(以美國H.Cross公司出品，規格為0.7mm×0.025mm的Pt帶為例)為:首先以100mA/min的速率自動增加電離帶電流，直到1900mA為止。然後以8～10mA/min的速率繼續緩慢升高電流，同時用離子計數器監測(190Os16O3)-離子(質量數238)。當出現幾十個計數時，停止升高電流，持續數分鍾後離子流強度會自然穩步上升。當上升速度明顯變慢時，離子流強度一般已達到預期的大小，開始測量質量232、234、235、236、237、238、240。如果信號不夠大，則繼續緩慢地升高電流，直到獲得穩定的足夠強的離子流。在升溫的過程中，必須注意信號的變化，根據實際情況調整電流增加的速度和強度。如果信號開始衰減，則表明電離帶的溫度已經超過Os發射的最佳溫度了。
Re同位素比值的質譜測量
ReO4-的發射溫度相對OsO3-要低一些，Re同位素比值較容易測量。把經陰離子交換純化後的含Re溶液用微量移液器小心地點在鉑帶上。按上面Os的方法點樣、加發射劑和測量。測量Re採用3μLBa(NO3)2溶液(Ba4g/L、Na1g/L、HNO31mol/L)作為發射劑。
質量分餾效應和同位素干擾校正
1)質量分餾效應校正。TIMS法質譜測定同位素組成時，由於輕同位素的優先蒸發和電離也不可避免地發生質量分餾，從而導致測量值偏離實際同位素比值。為了得到准確的同位素比值，必須對測量值進行質量分餾校正，對於普Os用240/236值作為標准化值，240/236值為3.092203。按指數規律對其他同位素比值進行校正。Triton和MAT262均可對普Os進行在線分餾校正。對於加有稀釋劑的情況，可首先對OsO3-進行脫氧計算，在Os的正離子狀態下以192Os/188Os(未加稀釋劑時192Os/188Os=3.0827)作為標准化值進行質量分餾校正的迭代計算(楊剛，2005)。N-TIMS的質量分餾一般小於0.1%，大大好於ICP-MS(1%～2%)。為了標定稀釋劑，曾經用普Os和190Os稀釋劑以不同比例混合得到3種不同比值的Os同位素的溶液。分別測定了同位素比值並進行了計算。結果表明，在238質量信號強度在200mV以上，進行分餾校正與不進行分餾校正相比僅相差0.012%;如果信號強度只有幾十mV，二者的差別可有0.1%～0.2%。
在實際測量中，Re同位素呈現出明顯的同位素分鎦效應，因此必須對測量結果進行同位素分鎦校正。本實驗室曾經在4年間隔中採用Mat-262N-TIMS對天然Re標準的187/185進行數十次測量，計算得出Re同位素比值分鎦系數約為(1.002±0.001)。因此在測定加有稀釋劑的Re同位素比值時需以普通Re為同位素比值標准，用外標法進行同位素比值校正。
Suzuki(2004)採用全蒸發方法N-TIMS測定Re同位素比值，其基本原理就是接收所有Re的信號，利用所有249和251峰的強度總和相比得到185/187的比值。也就是在數據採集過程中是採集數據的強度而不是瞬時比值，最後用強度的總和相除得到最後的比值。從理論上講，全蒸發方法避免了輕同位素的優先蒸發和電離造成的同位素比值的變化，消除了Re的質量分餾問題。與常規方法比較，該法優點是准確度高、需要試樣量少、測量時間短(一般10～15min測一個試樣)。可以准確測定稀釋法中Re同位素比值。
2)同位素干擾校正。採用逐級剝譜法進行氧同位素校正。錸和氧同位素結合的多原子負離子形式有ReO3-和ReO4-兩種，以ReO4-為主。鋨和氧同位素結合的離子形式有OsO3-和OsO4-兩種，以OsO3-為主。氧有3種同位素，它們與Re、Os排列組合形成多種不同質量的多原子負離子。
在氧的3種同位素中，16O同位素豐度最高，3個16O與各種鋨同位素結合，形成了N-TIMS測定Re、Os同位素的主質量峰。7個Os同位素(184、186、187、189、190、192)分別與3個16O結合形成的幾個主質量峰的質量分別為232、234、235、236、237、238、240。自然氧同位素的豐度在附錄86.5D的表86.23中。
按照等概率模型計算了Os同位素與不同組合的3個氧同位素結合所出現的概率見表86.6。
表86.6 根據等概率模型在OsO-3與ReO-4中各種氧同位素組合出現的概率
注:Δm為OsO-3、ReO-4與主質量峰的差值。
OsO-3與主質量峰差值(Δm)為0時，即1個Os同位素與3個16O結合構成的主質量峰出現的概率為0.992879(3個自然16O同位素豐度的乘積);低質量鋨同位素和不同比例的16O、17O、18O結合，使OsO-3質量數增加，並疊加在高質量鋨同位素的主質量峰上。
OsO-3與主質量峰差值(Δm)為1時，即1個Os同位素與2個16O和1個17O結合構成的質量峰出現的概率為0.001132(3×16O同位素豐度×16O同位素豐度×17O同位素豐度)。
OsO3-與主質量峰差值(Δm)為2時，出現的概率為0.005973，即3×16O同位素豐度×16O同位素豐度×18O同位素豐度+3×16O同位素豐度×17O同位素豐度×17O同位素豐度)。
Δm在3以上干擾峰出現的概率很低(見表86.6)，一般可忽略。在Os同位素譜圖中只有184Os16O16O16O-(質量232)質譜峰不受其他同位素的影響。為了消除各種次峰對主質量峰的干擾，可採用逐級剝譜法進行氧同位素的校正。首先根據表86.6扣除184Os與不同氧同位素結合對186Os等其他高質量鋨同位素主質量峰的貢獻，然後再根據修正後的186Os峰值按表86.6扣除它對187Os等其他高質量鋨同位素主質量的貢獻。依此類推，從低質量到高質量逐級剝除所有低質量Os同位素與不同氧同位素結合對高質量鋨同位素主質量峰的貢獻。採用Excel表可方便地扣除干擾，得到修正氧同位素干擾後的鋨同位素比值。
Re的兩個同位素(187、185)分別與4個16O結合形成N-TIMS測定時的兩個主質量峰249和251。同樣可按照等概率模型計算Re同位素與不同組合的4個O同位素結合所出現的概率。
ReO4-與主質量峰差值(Δm)為0時，即1個Re同位素與4個16O結合構成的主質量峰出現的概率為0.990516(4個自然16O同位素豐度的乘積)。
ReO4-與主質量峰差值(Δm)為2時，即1個Re同位素與2個16O和2個17O結合構成的質量峰+1個Re同位素與3個16O和1個18O結合構成的質量峰出現的概率為0.007945(6×16O同位素豐度×16O同位素豐度×17O同位素豐度×17O同位素豐度+4×16O同位素豐度×16O同位素豐度×16O同位素豐度×18O同位素豐度)。
錸和鋨的離子電離電位不同，錸的離子電離電位較低，因而Os的存在不會影響Re的測量，少量187Re16O16O16O-(235)的存在會影響187Os16O16O16O-(235)的准確測定，這一干擾可以利用185Re16O16O16O-(233)的峰強度通過計算消除。
Ⅱ 試樣分解和化學分離方法概述
(1)試樣分解方法
a.鋶試金法。鋶試金法可以在分解試樣的同時富集包括Os在內的所有鉑族元素。鋶試金的主要配料為四硼酸鈉、碳酸鈉、硫黃、二氧化硅、金屬鎳或氧化鎳和麵粉等，於1000℃以上熔融。鋶扣捕集鉑族元素沉到底部與大量熔渣分離。用HCl溶解硫化鎳，Te共沉澱捕集鉑族元素硫化物，過濾後溶解在王水中。用ICP-MS測量Os和所有鉑族元素含量。該法只能部分捕集Re，不適用於Re-Os定年法
b.鹼熔法。鹼熔法曾是Re-Os定年常用的試樣分解方法(Morganetal.，1989;杜安道，1994)。鹼熔法的主要優點是適於各種類型的試樣，無論是硫化物還是硅酸鹽，或含有某些難熔組分，試樣的分解都比較充分。Meisel等採用鹼熔方法正確測定了所研究的蛇紋石化橄欖岩標樣UB-N中Os的含量，解決了一般Carius管溶樣對該樣品中Os分解不充分，結果偏低的問題。該方法的缺點主要是鹼熔所用到的NaOH和Na2O2等都是固體試劑，不易純化，因此化學全流程的Re和Os的空白較高;另外溶樣時試樣和稀釋劑之間的同位素平衡程度不穩定，受分析者操作水平的影響較大。
c.Teflon容器封閉酸溶。在密封的厚壁Teflon容器中加入試樣和混合酸HCl-HF-ethanol或HBr-HF溶解試樣(Bircketal.，1997)。這種酸溶法主要優點在於避免了生成揮發性OsO4的揮發損失，操作簡單，安全性高，酸易於純化。Suzuki等提出在酸溶過程中採用微波加熱以克服Os同位素不平衡的問題。存在的問題是OsO4會滲透到Teflon容器壁中，形成強記憶效應，從而造成試樣之間的交叉污染;此外這種酸溶方法對難溶組分的分解不夠充分。
d.Carius管溶樣法。Carius管溶樣法是目前Re-Os同位素研究中的主要流程(Carius，1960;Shireyetal.，1995;杜安道等，2001)。CariusTube是一種耐高溫高壓的厚壁高硼玻璃管或石英管。Shirey等(1995)用於Re-Os體系的Carius管主體的長度為20cm，外徑為1.9cm，內徑為1.6cm;頸部的長度為5cm，外徑為0.9cm，內徑為0.6cm。採用王水或者逆王水作為溶劑，密封條件下，在230～240℃高溫高壓下溶解岩石或礦物試樣(例如硅酸鹽岩、硫化物和金屬礦物等)。近些年來根據岩石礦物的Re、Os含量高低、難溶程度以及取樣量，Carius管的尺寸變化很大，內部容量12～100mL不等，加熱溫度為200～270℃。該方法的主要優點是:可溶解的試樣比較廣泛，試樣和稀釋劑中的Re和Os的同位素交換平衡較充分，試劑易純化，Re和Os的全流程空白較低。不足之處是:高溫高壓實驗中Carius管有爆炸的可能。硫化物在王水或逆王水介質中會氧化形成大量的SO2氣體，用通常規格(容量<30mL)的Carius管，取樣量不應超過0.3g。黃鐵礦與王水反應很激烈，用100mL的Carius管，取樣量1.2g，逆王水20mL、30%過氧化氫3mL，加熱到230℃，試樣分解充分，操作比較安全(屈文俊等，2008)。硅酸鹽岩試樣在王水和逆王水中不會產生過多的揮發性氣體，用30mL容積的Carius管，稱樣量可以達到2g。
一般先將Carius管的底部浸沒在冷凍液中，再往Carius管中加試樣和王水，以阻止試樣與氧化劑之間的反應。通常選用液氮-乙醇(-50℃到-80℃)或者乾冰-乙醇的混合冷凍液(ShireyandWalker，1995;CohenandWaters，1996)。
對於一些更難溶的試樣，如含有PGE合金和硫化物包裹體的尖晶石，以及單斜輝石和斜方輝石的試樣，可使用改進的Carius管溶樣方法(Gordonetal.，1943)，即把Carius管放入一種可密封的鋼套內，加熱到360℃。這種鋼套一端封死，另一端有螺紋，可用螺帽封閉擰緊。為了確保密封，在螺絲口和螺帽之間放了一個銅墊片。密封前在Carius管與管套間加入約20g乾冰，當加熱到高溫時，乾冰產生的CO2的壓力可以部分抵消Carius管內王水氣化產生的壓力。漆亮等(2006)採用了類似的裝置，將封閉的Carius管置於高壓釜中，然後在高壓釜中加水，密封在高壓釜中的水在高溫下產生的外壓將會抵消一些Carius管中由酸產生的內壓。12g試樣在75mL卡洛斯管中用35mL王水於320℃溶解15h，基本上可以使各種地質試樣中的鉑族元素礦物溶解。最新研究(漆亮，2008)表明，該方法4%～15%賦存在硅酸鹽中的鉑族元素不能被溶解，還需將不溶沉澱用HCl+HF進一步溶解。
e.HPA-S高壓消解法。HPA-S是高溫高壓條件下濕法分解試樣的設備。它類似於Carius管溶樣方法，但更有效，更安全，簡單易用，最高加熱到320℃，利用高溫高壓實現試樣的徹底分解。Meise等2003年用HPA-S設備，加入2g試樣，8mLHNO3，5mLHCl，於320℃，125×105Pa，12h充分分解了含尖晶石等難熔成分的蛇紋石化橄欖岩標准物質UB-N。
f.CrO3-H2SO4溶樣法。從理論上講，只有黑色頁岩有機相中的Re-Os同位素定年結果才能代表真正的岩石開始形成的年齡。在黑色頁岩中存在大量的陸源碎屑物質，它們大多數是繼承原岩的Re和Os以及Os同位素組成，因此不能滿足構築等時線所要求的同時形成和初始同位素組成均一的基本前提條件(Creaseretal.，2002)。考慮到Carius管中王水和逆王水的溶解能力太強，Creaser等提出了用CrO3-H2SO4替代王水和逆王水溶樣。該方法減少了來自老地層陸源岩屑中Re和Os的溶解釋放，而選擇性溶解沉積岩中有機相，主要是海相來源的Re-Os。
(2)Re和Os的化學分離方法概述
a.Re的分離。
陰離子交換陰離子交換具有廣泛適用性，是大多數實驗室常用的分離Re的方法。Morgan等(1991)對Re和Mo在H2SO4、HCl、HNO3和HBr體系於離子交換樹脂中的分配行為進行了系統研究。在小於2.5mol/LH2SO4、5mol/LHCl、0.8mol/LHNO3的介質中，ReO-4可強烈吸附於柱上。大於3mol/LHNO3可以洗脫，通常採用4～8mol/LHNO3洗脫。用10mL1mol/LHCl+1mol/LNaCl可有效地把15mgMo從陰離子交換柱(Bio-RadAG1x8樹脂，200～400mesh，氯型、直徑10mm、柱長125mm)洗脫。最後採用4～8mol/LHNO3洗脫Re。Cr6+也強烈吸附於柱上，很難洗脫。上柱前通SO2或加H2SO3將Cr6+還原為Cr3+，可防止Fe和Cr在柱上的吸附。上柱前必須將溶液離心，取上層清液上柱，防止柱子堵塞。為降低Re的空白，最好每次裝新柱。
丙酮萃取在5mol/LNaOH介質中用丙酮萃取Re，大部分共存基體元素可得到有效的分離(杜安道等，1994，2001)。丙酮與水混溶，但NaOH濃度大於2mol/L，丙酮與鹼溶液分成兩相。在2～10mol/LNaOH介質中，Re的回收率在90%以上。通常選用5mol/LNaOH進行萃取，是因為分相時界面清晰。Re的一次萃取回收率約為95%(相比1+1)。將含Re丙酮溶液加水，並加熱除去丙酮，轉化為水溶液後可直接用ICP-MS測定Re。
在鹼性介質中大部分金屬氫氧化物因形成沉澱而得到分離。試樣基體中的Mo、Fe、Ni、Cu、As等元素基本不被萃取。在當前所有Re的溶劑萃取方法中，丙酮萃取法最為簡單快速，並具有廣泛的適用性，因為只需做一次萃取，不用反萃步驟，就可以把Re從輝鉬礦、橄欖岩、玄武岩、黑色頁岩、油頁岩、黃鐵礦、黃銅礦、鉻鐵礦、毒砂等基體中快速分離。該分離方法Re的全流程空白1～10pg。
叔胺萃取叔胺對Re有很好的萃取效果，一般需要萃取和反萃兩個步驟。Luck等、Walker等、Cohen和Waters用三苄基胺氯仿溶液在稀硫酸中萃取Re，用NH4OH反萃Re。
3甲基-1-丁醇(iso-amylol)萃取 在2mol/LHNO3中用3甲基-1-丁醇(iso-amylol)萃取Re(Bircketal.，1997)，再反萃Re到水中。萃取Re的同時，Cr6+會與Re共萃取到有機相，一般採用加入適量過氧化氫還原Cr6+為Cr3+，Cr3+不被萃取。
b.Os的分離。
常規蒸餾方法常規蒸餾方法是一種較成熟而有效的方法(MorganandWalker，1989;杜安道等，1994，2001)，利用生成揮發性OsO4與試樣中其他組分分離，可以從H2SO4、HNO3、HCl介質中進行蒸餾。對於Carius管溶樣法，Os已被氧化成OsO4，可以直接蒸餾。對於鹼熔酸化的溶液以及還原性酸性溶液，需要加氧化劑使Os氧化成高價。常用的氧化劑有Cr6+、Ce4+和H2O2。根據質譜測定需要，可把OsO4吸收在冷的H2O、HBr或HCl+乙醇溶液中。方法簡單，適用各種試樣分解方法，分離效率高，回收率90%以上。對所使用的蒸餾器皿進行不加試樣溶液的純試劑運行，可有效地降低流程空白。全流程空白可降至Re1～3pg、Os0.1pg。缺點是清洗蒸餾裝置花費時間較多。
Carius管直接蒸餾方法採用常規硅膠管(外徑12mm，壁厚2mm，一次性使用)封閉Carius管，採用細Teflon管(外徑2mm，壁厚0.5mm)作為通氣管，溶樣後的試液Carius管內進行原位蒸餾，從而達到分離Os的目的，方法簡化了實驗流程，縮短了Os的分離時間，節省了清洗蒸餾器皿的時間及試劑。特別是，吸收管內徑僅為1mm，產生氣泡更小，比表面積更大，有利於Os的吸收，可以減少吸收液體積，提高Os濃度，有利於低含量地質試樣的分析(LiangQietal.，2008;李超等，2010)，方法有適用於批量試樣分析的前景。但是，該裝置在氣路連接的快捷、密封以及穩定性方面有待進一步改進。
小型Teflon容器蒸餾方法把Carius管中的試樣溶液轉入33mLSavillexPFA管形瓶中，瓶蓋兩側插入PFA細管，進氣一端插入溶液底部，導出管插入裝有10mL8mol/LHBr中、蒸餾2h。實驗表明，小型蒸餾法Os回收率大於80%。由於小型蒸餾裝置使用的PFA器皿體積較小，有利於降低化學流程本底。全流程Re本底<2pg，Os本底3～6pg(孟慶等，2004;儲著銀等，2007)。可能由於Teflon器皿對Os有強烈記憶效應而導致Os空白偏高。
微蒸餾技術經過上述不同方法初步分離純化後的含Os溶液，在5mLSavillexTeflon尖底瓶(微蒸餾器)中以含80g/LCrO3的12mol/LH2SO4溶液作為氧化劑，10μL8.8mol/LHBr作為吸收液進一步純化Os。Os的微量吸收液純度高，可以大大提高N-TIMS測量時Os的發射效率(Bircketal.，1997)。微蒸餾的回收率可以達到65%～80%。此項技術要求試劑純度高，需反復純化。OsO4易滲透入Teflon器皿，清洗工作耗時較長。
CHCl3或CCl4萃取OsO4採用CHCl3或CCl4從王水介質中萃取OsO4(Shenetal.，1996;王淑賢等，2000)。用HCl-EtOH或HBr反萃Os。CCl4是非極性溶劑，易於萃取非極性的OsO4，HBr是極性介質，在與含OsO4的CCl4相接觸時，OsO4被還原為極性的H2OsBr6，反萃到HBr中使Os與其他雜質元素分離。
液溴萃取OsO4採用液溴萃取OsO4(Bircketal.，1997)。用HF-HBr-Teflon燜罐於145℃溶樣。加入液溴和CrO3的HNO3溶液，液Br2沸點約59℃，低溫加熱氧化Os為OsO4，Os被萃取到液溴中。該法所用的器皿體積較小，試劑用量少，全流程的空白較低。其Re和Os的空白分別為約3.4pg和0.03pg。液溴易揮發，中毒性，忌吸入，必須在較低溫度和強排風下進行操作。