~(12)CO_2/~(13)CO_2体系中碳同位素的显微激光拉曼光谱研究

采用自行设计的装置制备了一系列不同比例的12CO2/13 CO2混合物,对混合物样品进行显微激光拉曼测试,获得CO2气体碳同位素分子的拉曼特征峰。对实验数据分析发现,12CO2的摩尔分数[x(12CO2)]与12CO2/13 CO2混合物中拉曼特征峰峰面积比之间存在数学关系式。根据拟合的关系式,利用显微激光拉曼光谱可以预测CO2气体碳同位素的组成,并为以后预测单个流体包裹体中12CO2的摩尔分数奠定了理论基础。     

显微激光拉曼光谱测定二氧化碳碳同位素

利用自行设计的装置,在不同压力(密度)下对13CO2气体和12CO2标准气体样品进行了在线显微激光拉曼测试,获得CO2碳同位素分子的拉曼特征峰。对实验数据分析发现,13CO2和12CO2特征峰峰强、峰强比、峰面积及峰面积比值与其密度之间存在良好的线性关系,通过线性拟合,给出了拉曼参数计算经验公式,可以建立起单个流体包裹体CO2稳定同位素激光拉曼测试方法。     

一种流体包裹体水中氢同位素分析方法

<正>申请公布号:CN104181245A申请公布日:2014.12.03申请人:中国科学院地质与地球物理研究所摘要本发明公开了一种流体包裹体水中氢同位素分析方法。该方法采用水样采集仪器和TC/EA–IRMS联用仪器;所述水样采集仪器包括真空连通管路、样品爆裂装置和水样收集装置;所述水样收集装置包括石英收集管,所述石英收     

鲍鱼中碳、氮同位素的分析

采用真空干燥法对鲍鱼样品进行预处理,通过稳定同位素比率质谱仪测定鲍鱼中碳、氮同位素的含量,测得的平均比率分别为–16.74‰,7.60‰,其相对标准偏差分别为0.02%,0.05%(n=7),表明方法的精密度良好。分析结果得知碳同位素含量主要与其所食用的食物种类有关,而氮的同位素含量不但与食物源和新陈代谢有关,也受气候、环境等方面的影响。     

GC–IRMS测定白色块状天然气水合物气体中的碳氢同位素

研究了GC–IRMS联用技术测定烃类气体碳氢稳定同位素的方法。利用气相色谱仪将烃类气体各组分分开,通过高温燃烧/裂解转化为CO2和H2,然后导入MAT–253稳定同位素质谱仪进行测试。用该方法测试的标准甲烷气体碳、氢同位素值和其标定值一致,测定结果的相对标准偏差分别为0.222‰和0.950‰。用该法测定了广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获的高纯度天然气水合物样品所释放的烃类气体碳氢稳定同位素值,其中δ13C为–69.78‰(VPDB),δD为–184.4‰(VSMOW)。GC–IRMS法精确度高,可用范围广,适用于海洋天然气水合物样品所释放烃类气体碳氢同位素的测定。     

特定化合物碳同位素分析系统中的氧化反应装置的研制

通过对比实验,研制了特定化合物碳同位素在线分析系统中连接气相色谱与同位素比质谱的核心部分——氧化反应装置,包括加热系统、氧化反应系统及接口系统,并以特定化合物的碳同位素分析为例,选用天然气工作标准样品,在600～950℃之间选择8个温度点进行了氧化反应实验,表明其碳同位素测定值(δ13C1,δ13C2,δ13C3)随反应温度升高而逐渐趋于稳定,符合氧化反应过程的一般规律.通过对不同碳数(1≤n≤31)烃类样品(工作标准、国际参考标准、天然气及原油样品)的测试,显示碳同位素值(δ13Calkane)的测试精度优于±(0.2～0.5)‰,满足研究需求,并有效降低了分析成本,具有良好的应用及推广价值.     

元素分析仪-稳定同位素比值质谱仪测定胶乳总固形物碳含量及其稳定碳同位素

应用元素分析仪和稳定同位素比值质谱仪(EA-IRMS)联用技术测定了胶乳总固形物碳含量及其碳同位素比值δ~(13)C。将所采集的新鲜胶乳预先制成胶片,称取(0.500±0.100)mg样品,按EA仪器工作条件对其碳含量进行测定。分别用碳元素基准物质(尿素、天门冬氨酸、葡萄糖、蔗糖),在EA工作条件下测其碳元素,以碳质量为横坐标,CO_2峰面积为纵坐标制得标准曲线,结果表明其线性关系良好。对EA-IRMS系统作了稳定性和线性试验,前者达到小于0.1‰的要求,后者则满足同类仪器小于0.06‰·V~(-1)的要求。此外,还对Craig校正所得样品及3种CRMs的初始校正值作进一步校准的3种校准方法作了比较,结果表明:3种方法中回归法准确度最好,适用于不同性质、不同碳同位素组成的样品;而截距法只能用于碳同位素组成与参考气相近的样品的测量数据的校准;原始回归法则不能有效地消除测定过程中~(17)O的影响和样品燃烧过程中可能存在的同位素分馏的影响而不能用于结果校准。测得胶乳样品的总固形物碳质量分数为81.83%,δ~(13)C_(s-PDB)~M(PDB为国际标准拟箭石化石)为-26.70‰(回归法校准值)。     

静态灼烧氧化法制备有机碳同位素质谱分析样品

针对目前国内大多数实验室采用密封安瓶法制备有机碳同位素质谱分析样品所存在的不足之处，设计了呈套静态灼氧化法制备有机碳同位素质谱分析样品的实验系统，该系统具有实验精度高，操作方便，经济安全等特点，适合于在国内同位素实验室中推广应用。     

气相色谱-稳定同位素质谱法测定溶解无机碳碳同位素

选用NaHCO3配制了浓度分别为0.24、1.19、2.38和4.76 mmol/L的溶解无机碳(D IC)溶液,经过1h、4h、8h和24h不同平衡时间,建立了一种分析D IC碳同位素的方法。不同浓度的D IC样品与其母质NaHCO3的1δ3C值之间的差值仅为(0.2~0.5)‰。通过对照组的实验结果和对空气CO2的碳同位素测试与研究,证明此方法可有效避免实验过程中大气等物质对样品的污染,确保实验结果的准确性。     

硅藻氧同位素比值测定的分步氟化处理方法

利用硅酸盐氧同位素制备系统,以BrF5为氟化剂,对硅藻试样和石英标样进行精细的分步氟化研究,揭示硅藻壳体不同层位氧同位素的变化特征。采用逐步氟化实验,确定了四龙湾玛珥湖沉积硅藻样品在去除25%～28%的外层氧后再完全氟化,IRMS(质谱仪)测定的δ18O集中度最高。将氟化流程简化为两步,对应的δ18O差别为0.3‰,测量精度优于±0.5‰。本研究确定了硅藻样品分步氟化方法:第一步,引入0.392 aK mL(a,样品质量(mg);K=0.18)的BrF5(25℃)气体,在550℃下反应1 h;第二步,系统恢复真空后,引入理论量5倍的BrF5,在550℃下反应3 h,产出的氧转化为CO2进行质谱测定,获得硅藻δ18O特征值。     

石英流体包裹体中液相成分的中子活化分析

研究了应用中子活化分析技术分析石英流休包裹体液相成分中痕量元素的方法，并在超净实验室内完成了样品的清洗，爆裂及提取，蒸干等前处理过程，所建立的方法仅取１５ｇ粒径为０．４～０．８ｍｍ的石英样品，以３％硝酸浸泡清洗后，由真空热爆法打开包裹体，以１％硝酸浸取其液相在分，并且将样品独立地分为两份，分别以１．２×１０＾１３ｎ／ｓ．ｃｍ＾２和３．７×１０＾１３ｎ／ｓ．ｃｍ＾２的中子注量率辐照样品５ｍｉｎ和２４     

气相色谱-燃烧-同位素比率质谱法测定葡萄酒中5种挥发性组分的碳同位素比值及其在产地溯源中的应用

建立了一种利用气相色谱-燃烧-同位素质谱(Gas chromatography-combustion-Isotope ratio mass spectrometers,GC-C-IRMS)测定葡萄酒中5种挥发性组分(即乙醇、丙三醇、乙酸、乳酸乙酯、2-甲基-丁醇)碳稳定同位素比值新方法。优化了GC-C-IRMS测定条件,进样量小于0.5μL,样品分析时间小于14 min。对以上5种挥发性成分标准品的测定精密度为0.08‰~0.25‰,葡萄酒样品的测定精密度为0.09‰~0.36‰,与元素分析-同位素比率质谱仪(Element analyzer-isotope ratio mass spectrometers,EA-IRMS)比较,其测定偏差低于0.5‰。利用该技术分析了产自法国、澳大利亚、美国和中国共54支葡萄酒中5种挥发性组分的碳稳定同位素值并进行产地溯源分析,判别分析(Discriminant analysis,DA)结果表明,仅利用以上5种挥发性组分的碳同位素比值就能有效区分以上4个产地的葡萄酒,说明葡萄酒挥发性成分稳定碳同位素可应用于葡萄酒的产地溯源。     

多接收电感耦合等离子体质谱法高精密度测定汞同位素组成

采用多接收等离子体质谱(MC-ICP-MS)方法高精度测定了Hg同位素组成.本方法借助在线进样系统,最大程度上克服了同位素干扰和基体效应;采用同位素内标法和样品-标准交叉法以消除仪器自身的质量分馏;通过实验条件(如测定时间、进样量等)的优化,方法的内精度显著提高.研究表明: 为保证汞同位素组成的高精度测定,汞最低进样浓度为2 μg/L时,内精度＜0.02‰(RSD).运用本方法对汞标准NIST SRM 3133和UM-Almadén实验室内标样长达7个月的测定,结果表明,本方法外精度＜0.06‰(2SD).此外,对一系列环境样品的同位素组成进行了测定,样品的外精度＜0.10‰(2SD).测定样品δ202Hg变化范围为-3.48‰～0 63‰, 幅度达4.11‰.     

有机化合物中碳、氢、氯、硫的综合测定

1910年普利格尔(Pregl)发明了有机化合物中元素的定量分析的方法。他使样品与氧化剂在高温下燃烧,吸收、称量产生的水及二氧化碳,从而求得碳、氢的含量。后来 M.柯尔苏(Коршун)改进了这个方法,他不用氧化剂,使样品单独在石英管中通氧燃烧,可以加快燃烧时间;而且除开碳、氢之外还可同时分析样品中的卤素或硫。同时分析碳、氢、卤素(或硫)的方法是在燃烧管外连接一个装有银丝或银网的石英套管,将这套管加热至450°,可全部吸收卤化物。若要吸收硫化物则需加热至750°。柯尔苏的空管法有它的优点,但对于同时测定几种元素来说,则仍旧不够完善。因为:(1)石英的卤素、硫吸收管经多次加热将呈     

元素分析-碳同位素比值质谱法在纯正葡萄汁掺假鉴别中的应用

采用元素分析-同位素比值质谱法(EA-IRMS)对纯正葡萄汁掺假情况进行研究。通过测定152个不同产区纯正葡萄汁的碳同位素比值(δ~(13)C值),初步建立了纯正葡萄汁的同位素数据库。检测结果表明,纯正葡萄汁中糖的δ~(13)C值(δ~(13)CS)范围为-26.92‰~-24.16‰,而有机酸的δ~(13)C值(δ~(13)CO)范围为-27.56‰~-24.99‰。根据上述两个参数,提出了纯正葡萄汁应满足的δ~(13)C值要求:有机酸和糖的差值(Δδ~(13)C_(O-S))在-1.63‰~0.72‰范围内。采用该法对85个市售葡萄汁进行检测,检出31个掺入碳-4植物糖和有机酸的阳性样品。糖浆添加实验的结果表明,该方法可以检测8%以上碳-4植物糖的掺假,能有效鉴别葡萄汁的掺假,在葡萄汁的品质保证方面有很大的实际应用潜力。     

非色散红外光谱法测定总悬浮颗粒物中的碳含量

利用非色散红外光谱仪对二氧化碳的测定,建立了大气总悬浮颗粒物(TSP)中碳含量的测定方法。将一定面积的大气总悬浮颗粒物滤膜用铝箔包裹后放入样品舟内,推入装填有催化剂Pt/Al2O3温度为900℃的石英反应管中,总悬浮颗粒物中的有机碳和元素碳在纯O2气流中燃烧放出CO2,根据非色散红外光谱仪检测的CO2响应值,计算出滤膜中碳含量。方法的检出限为0.05μg,RSD为2.9%,测量范围为0.2~100μg(以碳含量计)。方法已用于大气TSP样品的测定。     

我国各地氮同位素丰度的质谱测量

根据国外文献资料。地球大气中氮同位素的丰度,恒定在δ~(15N)的实验误差±0.04‰范围内。作者收集了我国各地18个采样点的大气,除氧后进行氮的质谱分析,观察其同位素丰度有无变异。 1.样品的收集使用250ml容量的球管,其一端连接一个真空活塞,抽真空至2×10~(-5)乇,同时加热球管以驱除吸附的气体,冷却后关活塞备用。取样前用洗耳球吹管口数次以换除死角中的实验室空气。收集一式二份。地点包括七大行政区,海拔满二公里的有     

激光剥蚀ICP-MS法测定盐类矿物单个流体包裹体的成分

采用纯石英毛细管人工流体包裹体作为校准样品,通过对系列人工流体包裹体激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)测试分析,初步建立了LA-ICP-MS分析盐类矿物单个流体包裹体化学组成的分析方法流程以及包裹体中8种常见元素K,Ca,Mg,Sr,Rb,B,Li和Br的校准曲线。其中,K,Ca,Mg,Sr,Rb和Li的校准曲线的相关系数R2>0.9991;相对标准偏差为0.1%～6.2%;B和Br的校准曲线的相关系数R2稍低,分别为0.9910和0.9618;相对标准偏差4.1%～29.6%。校准曲线结果表明,建立的盐类矿物单个流体包裹体原位ICP-MS多元素定量分析方法是可行的,并且是较准确的。本方法简便、快速、灵敏度高。运用本方法对新疆罗布泊石盐和石膏矿物流体包裹体进行了测试,取得了满意的结果。     

卟啉化合物碳同位素的气相色谱同位素比值质谱测定技术

 对于卟啉碳同位素的测定 ,传统方法 (用HPLC分离出单个卟啉化合物 ,然后燃烧成CO2 进行碳同位素的测定 )需要的样品量大 (几mg)、耗时长 ,限制了其在化学、地球科学中的应用。该文作者建立的方法是通过对卟啉化合物进行衍生化反应 ,以增强卟啉的挥发性 ,使其适用于气相色谱 同位素比值质谱 (GC IRMS)技术。对衍生化反应的整个过程进行了同位素测定 ,证实最终的衍生化硅卟啉与初始的自由基卟啉化合物碳同位素的差值在分析误差范围之内 ,无明显的同位素分馏。     

Fluid Inclusions in Quartz from Qingshuigou-Bailiugou Copper-Polymetallic Ore Field, North Qilian Mountains

清水沟—白柳沟矿田是北祁连西段重要的铜多金属矿田之一。采用显微测温和激光拉曼光谱分析技术对该矿田与矿石矿物共生的石英中的流体包裹体进行了研究,结果显示,清水沟—白柳沟矿田的流体包裹体类型主要有纯液相包裹体、气-液两相包裹体和含液体CO2包裹体等3类,气-液两相包裹体液相成分主要以盐水为主,气相成分主要以CO2为主。成矿流体均一温度和盐度变化范围较大,具有中等密度的特征,可能为岩浆热液与海水的混合来源。