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同位素质谱合成(十)

发表于 2024-10-17 14:26:20 来源:饕餮之徒网

在对于CO2的同位质谱丈量中,思考到同是素质质荷比45的[12C16O17O]+对于[13C16O16O]+离子峰测定的影响,经由合计可妨碍17O对于质荷比45峰贡献的谱合校对于。

(5)留意事变

①土壤是同位一种既含有机物资,又含多种矿物资的素质搅浑体。从事实上讲,谱合能与磷酸反映天生二氧化碳的同位仅是其中的碳酸盐。因此,素质在抉择土壤样品用量时,谱合需按所含碳酸盐的同位量折算成称取的土壤样品量。

②-般要求用100%的素质磷酸妨碍碳酸盐样品的合成。磷酸浓度愈高,谱合抽真空的同位光阴延迟,能取患上较好的素质真空。含水量差此外磷酸对于析出二氧化碳中氧同位素比值影响较大。谱合

③区别碳酸盐矿物与磷酸残缺反映的光阴以及反映温度很不相同。土壤中的碳酸盐以方解石为主,易于磷酸残缺反映,在25 oC恒温条件反映时问接管4h较为事实。

三、有机化合物的碳同位素质谱合成

人造界中的碳元素,主要以有机形态存在着。近些年来,有机化合物的碳同位索质谱合成的运用日益宽泛。比喻,在地球化学中用于钻研煤油、煤等有机燃料的成因;在情景迷信中钻研有机传染物的源头以及蜕变蹊径:以及生物以及农业中钻研碳元素在生物圈、土壤圈以及大气圈中的循环,其中包罗运用动物光协浸染中的碳同位素分馏效应的特色分说食物的人造性。因此有机化合物中碳晃动同位素组成的质谱合成有很紧张的意思。

(1)方式提要

有机化合物中碳同位素质谱合成,主要步骤为:①有机物的氧化分解(焚烧历程);②纯化二氧化碳气体,以作废干扰物;③妨碍二氧化碳同位素的质谱合成。

除了用焚烧氧化法外,也可用封管氧化法将有机化合物转变为CO2。封管氧化法具备啰嗦快捷的短处,特意适用于固体以及不易挥发的有机液体。但因为瓶密封的水平决定着合乐成果的精确性,因此平凡试验室个别仍接管焚烧法分解氧化有机化合物。

(2)试剂

①液氮,一196oC;

②冷液,-80oC;由无水乙醇以及液氮调拌而成。

(3)仪器与配置装备部署

有机碳焚烧以及纯化系统(图48-13),包有铁芯的石英小舟,气样瓶;具双路进样系统的同位素质谱计。

(4)合成步骤

称取大批的有机化合物样品置于包有铁芯的石英小舟内,将小舟推入焚烧系统中。抽真空后,逐阵势充进未必最的高纯(纯度为99.999环)氧气。而后经由磁铁将小舟引入石英焚烧管中,经圆形电炉的加热,使有机化合物样品在≥875oC下焚烧20 min。用液氮冷阱收集焚烧氧化析出的二氧化碳气体,同时抽去氧气,敞开活塞,让收集二氧化碳的液氮冷阱及纯化系统与然烧系统断开,化冻收集样品的冷阱管,使二氧化碳气体样品经-80℃冷液阱纯化后收集在气样瓶中,待质谱合成。

将二氧化碳气体样品送入质谱计中,妨碍双样比照测是。最后依据使命规范的数值合计出样品相干于国内规范(PDB)的δ13C值。

(5)留意事变

①为了保障有机化合物样品在焚烧管中焚烧氧化残缺,延迟然烧光阴,除了充入饶富的氧气外,还必须在焚烧管中削减减速氧化浸染的充填剂,氧化铜是最罕用的氧化剂,在温度高于700oC时会分解析出氧气;在950o C的高温时,氧化铜会熔散漫块,削减打仗外表,着落氧化活性。铂、钯等金属是罕用的催化剂。

②在有机物焚烧历程中,充入的气体是软气,它的纯度十分紧张。当运用纯度不高的氧气时,需要接管传染步骤,并妨碍空缺试验。

四、水样品的氧同位素质谱合成

(1)方式提要

二氧化碳一水失调法是测定水的氧同位素合成方式中最啰嗦坚贞的方式。用大批的CO2与过多的水妨碍失调替换反映,其反映如下式所示:

C16O150(气)+H2180(液) ⇔C160180(气)+H2160(液)

在一密闭失调器中退出水以及二氧化碳气体,在未必温度的恒温条件下使两者达到氧同位素交流失调后,两者180/160的比值为未必值。运用与水失调的二氧化碳中的180/160值可能判断水的氧同位素组成。

(2)试剂

①液氮,一196℃;

②冷液,-80℃:由无水乙醇以及液氮调拌而成。

(3)仪器与配置装备部署

二氧化碳一水失调法的试验装置(图48-14);失调器;恒温水槽;气样瓶。具双路进样系统的同位素质谱计。

 

(4)介析步骤

①在失调器内放入未必量的水样〔约2mL~5mL)。将失调器接在真空线上,关上所有失调器活塞,用毛细管抽气法抽气约5 mia,使失调器内真空度达到10 Pa左右,关上失调器活塞。

②将纯化的二氧化碳气体充入失调器中,调节好压力,约在4×104Pa--7×104Pa。同时收集一份原始二氧化碳样品以作比照。

③将充好二氧化碳以及水的失调器自真空系统上取下,置于18 oC恒温水槽中振荡。假如振荡领率每一秒大于4周,则失调光阴为4 h。

④从恒温水槽中掏出失调器,并接到真空系统上。侍管线抽真空后,关上失调器活塞,放出二氧化碳,经-80oC冷液阱作废水份,用液氮收集在气样管中,供质谱合成。

⑤按合成方式,妨碍双样比照详尽质谱测定,患上到二氧化碳气体中的180/160比以及经水失调后二氧化碳气体样品中的180/160比。

 

参考资料:土壤农业化学合成方式

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