Risk assessment of contaminants requires simple, meaningful tools to obtain information on contaminant pools of differential lability and bioavailability in the soil. We developed and tested a sequential extraction procedure (SEP) for As by choosing extraction reagents commonly used for sequential extraction of metals, Se and P. Tests with alternative extractants that have been used in SEPs for P and metals, including NH4NO3, NaOAc, NH2OH·HCl, EDTA, NH4OH and NH4F, were shown to either have only low extraction efficiency for As, or to be insufficiently selective or specific for the phases targeted. The final sequence obtained includes the following five extraction steps: (1) 0.05 M (NH4)2SO4, 20°C/4 h; (2) 0.05 M NH4H2PO4, 20°C/16 h; (3) 0.2 M NH4+-oxalate buffer in the dark, pH 3.25, 20°C/4 h; (4) 0.2 M NH4+-oxalate buffer+ascorbic acid, pH 3.25, 96°C/0.5 h; (5) HNO3/H2O2 microwave digestion. Within the inherent limitations of chemical fractionation, these As fractions appear to be primarily associated with (1) non-specifically sorbed; (2) specifically-sorbed; (3) amorphous and poorly-crystalline hydrous oxides of Fe and Al; (4) well-crystallized hydrous oxides of Fe and Al; and (5) residual phases. This interpretation is supported by selectivity and specificity tests on soils and pure mineral phases, and by energy dispersive X-ray microanalysis (EDXMA) of As in selected soils. Partitioning of As among these five fractions in 20 soils was (%, medians and ranges): (1) 0.24 (0.02–3.8); (2) 9.5 (2.6–25); (3) 42.3 (12–73); (4) 29.2 (13–39); and (5) 17.5 (1.1–38). The modified SEP is easily adaptable in routine soil analysis, is dependable as indicated by repeatability (w≥0.98) and recovery tests. This SEP can be useful in predicting the changes in the lability of As in various solid phases as a result of soil remediation or alteration in environmental factors.

Abstract The biennial review of atomic-weight determinations and other cognate data has resulted in changes for the standard atomic weights of 19 elements. The standard atomic weights of four elements have been revised based on recent determinations of isotopic abundances in natural terrestrial materials: cadmium to 112.414(4) from 112.411(8), molybdenum to 95.95(1) from 95.96(2), selenium to 78.971(8) from 78.96(3), and thorium to 232.0377(4) from 232.038 06(2). The Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (ciaaw.org) also revised the standard atomic weights of fifteen elements based on the 2012 Atomic Mass Evaluation: aluminium (aluminum) to 26.981 5385(7) from 26.981 5386(8), arsenic to 74.921 595(6) from 74.921 60(2), beryllium to 9.012 1831(5) from 9.012 182(3), caesium (cesium) to 132.905 451 96(6) from 132.905 4519(2), cobalt to 58.933 194(4) from 58.933 195(5), fluorine to 18.998 403 163(6) from 18.998 4032(5), gold to 196.966 569(5) from 196.966 569(4), holmium to 164.930 33(2) from 164.930 32(2), manganese to 54.938 044(3) from 54.938 045(5), niobium to 92.906 37(2) from 92.906 38(2), phosphorus to 30.973 761 998(5) from 30.973 762(2), praseodymium to 140.907 66(2) from 140.907 65(2), scandium to 44.955 908(5) from 44.955 912(6), thulium to 168.934 22(2) from 168.934 21(2), and yttrium to 88.905 84(2) from 88.905 85(2). The Commission also recommends the standard value for the natural terrestrial uranium isotope ratio, N ( 238 U)/ N ( 235 U)=137.8(1).

Abstract The Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (ciaaw.org) of the International Union of Pure and Applied Chemistry (iupac.org) has revised the Table of Isotopic Compositions of the Elements (TICE). The update involved a critical evaluation of the recent published literature. The new TICE 2013 includes evaluated data from the “best measurement” of the isotopic abundances in a single sample, along with a set of representative isotopic abundances and uncertainties that accommodate known variations in normal terrestrial materials.

Abstract Since the early 1950s, the number of international measurement standards for anchoring stable isotope delta scales has mushroomed from 3 to more than 30, expanding to more than 25 chemical elements. With the development of new instrumentation, along with new and improved measurement procedures for studying naturally occurring isotopic abundance variations in natural and technical samples, the number of internationally distributed, secondary isotopic reference materials with a specified delta value has blossomed in the last six decades to more than 150 materials. More than half of these isotopic reference materials were produced for isotope-delta measurements of seven elements: H, Li, B, C, N, O, and S. The number of isotopic reference materials for other, heavier elements has grown considerably over the last decade. Nevertheless, even primary international measurement standards for isotope-delta measurements are still needed for some elements, including Mg, Fe, Te, Sb, Mo, and Ge. It is recommended that authors publish the delta values of internationally distributed, secondary isotopic reference materials that were used for anchoring their measurement results to the respective primary stable isotope scale.

The biennial review of atomic-weight determinations and other cognate data has resulted in changes for the standard atomic weights of five elements. The atomic weight of bromine has changed from 79.904(1) to the interval [79.901, 79.907], germanium from 72.63(1) to 72.630(8), indium from 114.818(3) to 114.818(1), magnesium from 24.3050(6) to the interval [24.304, 24.307], and mercury from 200.59(2) to 200.592(3). For bromine and magnesium, assignment of intervals for the new standard atomic weights reflects the common occurrence of variations in the atomic weights of those elements in normal terrestrial materials.

Gold nanoparticles (GNPs) are often used as colloidal carriers in numerous applications owing to their low-cost and size-controlled preparation as well as their straightforward surface functionalization with thiol containing molecules forming self-assembling monolayers (SAM). The quantification of the ligand density of such modified GNPs is technically challenging, yet of utmost importance for quality control in many applications. In this contribution, a new method for the determination of the surface coverage of GNPs with thiol containing ligands is proposed. It makes use of the measurement of the gold-to-sulfur (Au/S) ratio by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and its dependence on the nanoparticle diameter. The simultaneous ICP-MS measurement of gold and sulfur was carefully validated and found to be a robust method with a relative standard uncertainty of lower than 10%. A major advantage of this method is the independence from sample preparation; for example, sample loss during the washing steps is not affecting the results. To demonstrate the utility of the straightforward method, GNPs of different diameters were synthesized and derivatized on the surface with bifunctional (lipophilic) ω-mercapto-alkanoic acids and (hydrophilic) mercapto-poly(ethylene glycol) (PEG)(n)-carboxylic acids, respectively, by self-assembling monolayer (SAM) formation. Thereby, a size-independent but ligand-chain length-dependent ligand density was found. The surface coverage increases from 4.3 to 6.3 molecules nm⁻² with a decrease of ligand chain length from 3.52 to 0.68 nm. Furthermore, no significant difference between the surface coverage of hydrophilic and lipophilic ligands with approximately the same ligand length was found, indicating that sterical hindrance is of more importance than, for example, intermolecular strand interactions of Van der Waals forces as claimed in other studies.

Abstract The focus of this study was to assess the potential of otolith microchemistry as a fishery management tool for different European freshwater fish species in an Alpine foreland with a diverse range of different water bodies but low geological variation. 87 Sr/ 86 Sr isotope and Sr/Ca ratios in water samples from 26 habitat sites in a pre-alpine catchment region around lake Chiemsee, Germany, an important region for recreational and economic fisheries, were analysed. 87 Sr/ 86 Sr isotope ratios and the Sr mass fractions in otoliths of 246 fish out of 16 species were determined using (laser ablation) inductively coupled plasma mass spectrometry ((LA)-ICP-MS). Habitats could be discriminated into three distinct strontium isotope regions (SIGs) and seven clusters with characteristic 87 Sr/ 86 Sr isotope and Sr/Ca ratios. The direct comparison of 87 Sr/ 86 Sr isotope ratios in water and otolith samples allowed to identify fish that might have been a) migrating b) transferred from other water bodies or c) stocked from fish farms. Sr/Ca ratios in water and the Sr mass fraction in otoliths were highly correlated, although significant differences between species from the same environment could be documented. Sr mass fractions in sagittae of Perca fluviatilis were about 60 % of those in sagittae of Coregonus spp and of lapilli of roach Rutilus rutilus from the same habitats. Different partition factors for water to otolith Sr/Ca mass fractions were determined for different species. Discrimination of fish otoliths by 87 Sr/ 86 Sr isotope ratios and Sr mass fractions according to habitat clusters was possible with success rates ranging from 92 % to 100 % for cyprinids, European perch Perca fluviatilis , whitefish Coregonus spp . and European grayling Thymallus thymallus, and was 74 % for salmonids. Otolith microchemistry proved to have great potential to serve as a fishery management tool at smaller spatial scales such as in the studied Alpine foreland when considering the limited variation of 87 Sr/ 86 Sr isotope and Sr/Ca ratios, the type and spatial distribution of habitats, and the species and question under investigation. Highlights Otolith microchemistry applied in in area with limited geological variability Fish transferred, stocked or migrated were identified Regressions between Sr/Ca ratios in water predict Sr mass fractions in otoliths Species specific Sr discrimination from water into otoliths European freshwater fish species assigned to habitat clusters of origin

Non-metallic inclusions (NMIs) in steel have a detrimental effect on the processing, mechanical properties, and corrosion resistance of the finished product. This is particularly evident in the case of macroscopic inclusions (>100 µm), which are rarely observed in steel castings produced using state-of-the-art technologies, whereby casting parameters are optimized towards steel cleanliness, and post-treatment steps such as vacuum arc remelting (VAR) are used, but frequently result in the rejection of the affected product. To improve production processes and develop effective countermeasures, it is essential to gain a deeper understanding of the origin and formation of NMIs. In this study, the potential of elemental and isotopic fingerprinting to trace the sources of macroscopic oxide NMIs found in VAR-treated steel ingots using SEM-EDX, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), laser ablation ICP-MS (LA-ICP-MS), and laser ablation multicollector ICP-MS (LA-MC-ICP-MS) were exploited. Following this approach, main and trace element content and 87Sr/86Sr isotope ratios were determined in two specimens of macroscopic NMIs, as well as in samples of potential source materials. The combination of the data allowed the drawing of conclusions about the processes leading to the formation of these inclusions. For both specimens, very similar results were obtained, indicating a common mechanism of formation. The inclusions were likely exogenous in origin and were primarily composed of calcium–aluminum oxides. They appeared to have undergone chemical modification during the casting and remelting process. The results indicate that particles from the refractory lining of the casting system most likely formed the macroscopic inclusions, possibly in conjunction with a second, calcium-rich material.