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同位素的測定方法

   日期:2024-11-01 22:46:41     來源:檢測     作者:中企檢測認證網     瀏覽:62    評論:0
核心提示:  不同物質的同位素測試范圍與測試方法  1.固體里的C、N、S  AESIL提供固體材料,如土壤,沉積物,植

  不同物質的同位素測試范圍與測試方法

  1.固體里的C、N、S

  AESIL提供固體材料,如土壤,沉積物,植物和動物組織等的C、N、S同位素分析,通過元素分析儀連接到連續流同位素比質譜儀(IRMS)。可以實現一個樣品中C、N、S的同時分析。

  分析過程

  大多數固體材料可以使用vario PYRO cube元素分析儀連接到ISOPRIME-100進行13C、15N、34S同位素分析。樣品在1120℃下在填充有WO3的氧化管中氧化物燒。燃燒后形成的氣體在填有還原銅的管內還原為N2(850℃)。氣體通過氦載氣流經水阱(高氯酸鎂)。 N2、CO2、SO2經過吸附與解吸附柱分離分離,然后再進入同位素質譜儀(IRMS)進行同位素分析。

  利用 IAEA-N1、 IAEA-N3和USGS24 、USGS41、IAEA-S-1、NBS123等對標準氣體進行校正, 在分析過程中, 每12個樣品穿插一個實驗室標樣進行校正。儀器長期標準偏差為0.2‰。C、N、S均以國際標準為基準的校正結果,氮是以空氣為標準的校正結果,碳是以國際標準的V-PDB為基準的校正結果。

  2.固體里的H、O

  AESIL使用TC/EA連接到IRMS系統進行固體樣品的18O或D/H同位素分析。

  樣品分析

  18O和D/H分別進行同位素比值分析。如果這兩個都需要,送樣時需要說明。

  固體樣品分析使用的是elementar PyroCube連接到ISOPRIME-100同位素比質譜儀進行同位素分析的。樣品在1400°C的條件下在玻璃碳管中高溫裂解與反應形成H2和CO,H2、CO在通過水阱和CO2捕集井時得到純化,在通過吸附解吸附阱時得到分離。在分析過程中,采用國際上通用的平衡時間,利用國際標樣IAEA-CH7,IAEA-600,IAEA-601和IAEA-602等采用2點校正的方式對測試樣品進行校正。

  3.氣體樣品CO2、N2O、CH4的C、O、N同位素分析

  利用頂空瓶或者TraceGas專用取樣瓶,使用ISOPRIME公司生產的Trace-Gas氣體樣品濃縮系統結合連接的Isoprime-100質譜儀進行δ13C、δ15N、δ18O同位素分析。

  分析過程

  CO2的分析過程如下圖所示,采用自動進樣器或者專用的氣體取樣瓶進樣,氣體通過載氣氦的運載進入TraceGas氣體濃縮儀,氣體通過水阱脫水純化,通過不同電磁閥的控制,只將定量環中的4ml氣體吹送到冷井捕集濃縮,再通過第二個冷井濃縮,之后再通過Nafion膜過濾進一步除水,氣體再經過30米的Paroplot Q將N2O和CO2分離,進入質譜進行同位素分析,CO2標準氣體作為參考氣。

  

N2O

  氣體N2O的分析過程如下圖所示,與CO2不同的是除了水阱之外,N2O的測定需要容積比較大的樣品瓶,此外制備與純化過程還增加了一個CO2捕集阱,全部氣體樣品通過冷阱濃縮。

  

CO2

  氣體CH4的的分析過程如下圖所示,除了增加CO2捕集阱外,還增加了一個催化反應管,它的作用是將CO轉化為CO2,并通過冷阱將其去除,在管路中間還增加了一個甲烷燃燒裝置,通過這個裝置將CH4轉變為CO2.最后通過質譜對CO2的C的測定完成甲烷C的同位素測定。

  

CH4

  4.水體中硝酸鹽的N、O的測定

  水體硝酸鹽N、O同位素的測定主要是利用特異性的反硝化細菌將硝態氮轉化為N2O,利用TraceGas結合同位素質譜完成N2O的N、O同位素的測定,采用USGS32、USGS34、USGS35為標樣,用2點校正的方法對所測定的氣體進行校正。

  5.土壤的銨態氮與硝態氮的同位素的測定

  土壤銨態氮與硝態氮的測定基本過程是,首先利用KCl提取土壤的銨態氮與硝態氮,銨態氮用擴散吸收的方法進行濃縮,之后利用元素分析儀結合同位素質譜儀進行測定;硝態氮的測定過程與水體的硝態氮類似。

  6.水樣的H、O同位素測定

  水樣H、O同位素的測定主要是采用TC-EA高溫裂解或者鉻還原的方法,制備出H2和CO之后再進行同位素的測定。采用VSMOW、SLAP、GISP作為標準進行校正。

  7.氨基酸的C、N、H和脂肪酸的的C、N、H同位素測定

  采用GC與Isoprime-100聯用進行相關成分的同位素分析。

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