不同检测方法对氢氧同位素分馏的影响
杨会, 王华, 应启和, 林宇, 涂林玲
氢氧同位素的检测方法由最初的离线双路进样同位素比质谱法(Dual-inlet IRMS),发展到自动化程度较高的连续流水平衡法(Gasbench-IRMS)检测方法以及现阶段正在研究使用的热转换元素分析同位素比质谱法(TC/EA-IRMS)。为了探讨不同检测方法对氢氧同位素分馏的影响以及各方法的优缺点,文章应用Dual-inlet IRMS、GasbenchⅡ-IRMS、TC/EA-IRMS三种检测方法对四种不同水样的氢氧同位素进行检测,并用国际标准和国家标准对检测结果进行校正。结果表明,Dual-inlet IRMS法检测氢同位素的精密度高,重现性好;Gasbench-IRMS法检测氢同位素的结果重现性较差;Dual-inlet IRMS和Gasbench-IRMS法检测氧同位素要比TC/EA-IRMS法的精密度高,重现性好。用TC/EA-IRMS法检测氢氧同位素,分别用国际标准和国家标准校正,δD值的最大绝对偏差为1.13‰,δ18O值的最大绝对偏差为0.27‰。测定不同水样的氢氧同位素时,连续流GasbenchⅡ-IRMS测定氧同位素较有优势,而TC/EA-IRMS测定氢同位素比较有优势。样品测试过程中选用的校正标准不同,检测结果也存在一定的误差。
关键词: 氢氧同位素, 分馏, 检测方法, 标准校正
聚合膜电解浓集法测量低水平氚环境水样的氚比活度
王华, 殷建军, 杨会, 林宇, 应启和, 文云朝
随着氚同位素电解浓集技术和测量仪器的发展,对低水平的氚比活度可以进行准确测量,但由于现行的氚处理方法的差异,导致氚比活度测定的不确定性增加。本文采用现行的两种氚比活度测量方法碱式电解浓集法和聚合膜电解浓集法测量低水平环境水样的氚比活度,并将结果进行比对。针对聚合膜电解法,通过使用优化结构的装置提高可靠性;对于使用国家标准方法计算出现较大误差的情况下,在氚水回收率的计算数据处理方面提出了死体积的概念,改善了聚合膜电解法测量低水平氚样品的稳定性,使氚比活度的计算结果更加精确。
关键词: 氚比活度, 聚合膜电解浓集法, 死体积
固体聚合膜电解浓集法测量天然水中低含量氚的化学淬灭效应研究
蓝高勇, 王华, 俞建国, 应启和, 唐伟, 杨会
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.04.013
固体聚合膜电解浓集法是浓缩氚含量较低(<1 Bq/m3)的天然水样的常用方法,但因水样自身含有杂质离子或电解装置聚合膜带入杂质进入浓集液,使浓集液偏酸性,在测量过程中易产生化学淬灭效应,导致氚的测量值偏低。本文研究了水样自身存在的杂质离子和聚合膜上残留的杂质离子、样品溶液的pH值及其电导率所产生的化学淬灭效应的影响,实验表明,为减少化学淬灭效应,提高测量低含量氚的准确性,需保证水样溶液呈中性,电导率≤1 μS/cm,同时避免杂质沉积在聚合膜上。如果水样溶液的pH值偏酸性、电导率大于1 μS/cm,可采用酸碱混合型离子交换树脂去除水样中自身的杂质;对于聚合膜引入的杂质,可在电解后的水样中加入微量氨水将其pH值调节至中性。
关键词: 天然水, , 固体聚合膜电解浓集法, 化学淬灭效应, pH值, 电导率
沙棘树干茎流液中总氮总磷联合消解的测定方法
王玉功, 王华, 刘建军, 余志峰
对于总氮和总磷的测定,国家标准HJ 636—2012和GB 11893—89规定总氮用碱性过硫酸钾消解,紫外分光光度法测定,总磷用中性过硫酸钾消解,分光光度法测定,两种方法分别取样、消解,分析效率低。本文对国家标准方法进行改进,建立了在一份样品中用过硫酸钾作为氧化剂一次消解,分光光度法联合测定树干茎流液中总氮、总磷含量的方法。样品中的含氮化合物在碱性过硫酸钾溶液中,在高温下氧化分解转化为硝酸盐氮(NO3--N),其吸光度与总氮浓度成正比;含磷化合物在酸性过硫酸钾溶液中,在高温下氧化分解转化成正磷酸盐(PO43--P),其吸光度与正磷酸盐浓度成正比。经实际样品验证,方法精密度(RSD,n=5)为总氮 < 2%,总磷 < 4%,加标回收率为98.0%~104.2%(总氮)和94.0%~107.0%(总磷)。本方法将国家标准方法中配制两条标准系列、两次高压消解改进为配制一条标准系列、一次消解,可以节省50%的样品使用量,且提高了分析效率。由于有机质含量较高时,在本法条件下样品不易消解清亮,影响总氮、总磷的测定,该方法适用于有机质含量较低的树干茎流样品分析。
关键词: 树干茎流液, 总氮, 总磷, 联合消解, 分光光度法
Kiel Ⅳ-IRMS双路在线分析微量碳酸盐的碳氧同位素
杨会, 唐伟, 吴夏, 王华, 应启和, 涂林玲
石笋能重建百年、十年的气候事件,为达到空间高分辨率,对微量碳酸盐的检测提出了更高要求,传统磷酸酸解法的样品用量大(约10 mg)已经无法满足微量样品的分析,而激光探针质谱分析方法需对检测结果进行校正。本文采用Kiel Ⅳ-IRMS双路在线分析技术对微量碳酸盐样品的碳、氧同位素进行检测研究其可行性,并以GBW 04405和NBS 19为例研究了不同样品量的碳酸盐标准样品在不同反应时间对同位素分馏的影响。结果表明,由于标准样品所需的反应时间不同,从而导致同位素分馏值的差异。对样品量为4~85 μg的标准样品GBW 04405进行检测,δ13C、δ18O测量值分别为0.574‰±0.027‰、-8.519‰±0.065‰,与推荐值0.57‰±0.03‰、-8.49‰±0.14‰基本一致,表明该方法能够满足微量碳酸盐测试的要求。将Kiel Ⅳ-IRMS双路在线分析技术与Gasbench Ⅱ-IRMS检测方法进行对比,对于标准样品GBW 04405,Kiel Ⅳ-IRMS所用样品量约为50 μg,δ13C、δ18O测量值分别为0.576‰±0.012‰、-8.501‰±0.050‰,Gasbench Ⅱ-IRMS所用样品量约为140 μg,δ13C、δ18O测量值分别为0.569‰±0.034‰、-8.590‰±0.099‰。表明Kiel Ⅳ-IRMS方法相比于GasbenchⅡ-IRMS方法所需样品量少,精度高,结果重现性好,该方法在碳酸盐样品的应用上能达到空间高分辨率。
关键词: 微量碳酸盐, 碳同位素, 氧同位素, Kiel Ⅳ-IRMS双路在线分析, Gasbench Ⅱ-IRMS在线分析
水样中溶解性无机碳同位素测试前处理方法对比研究
吴夏, 涂林玲, 杨会, 王华, 朱晓燕, 张美良
水中溶解性无机碳(DIC)的碳同位素前处理方法由传统的BaCl2沉淀法,逐步发展到野外采样后直接通过连续流系统(GasBench-IRMS)测试。当前对于BaCl2沉淀法和连续流测试结果的差异,以及最佳DIC的前处理方法均需要开展深入研究。本文应用BaCl2沉淀法、医用无菌高密度聚乙烯瓶装样、GasBenchⅡ顶空样品瓶野外直接生成CO2气体三种前处理方法,对比研究前处理方法对采自桂林盘龙洞洞穴滴水和地下河水样中DIC碳同位素测试的影响。结果表明,由于BaCl2沉淀法使水样中游离CO2逸出,导致测定的DIC碳同位素值相对于另两种方法均偏正:地下河水样的碳同位素值最大偏正0.26‰;洞穴滴水的碳同位素值最大偏正0.33‰。因为野外水样采集环境的温度、大气压强与实验室内部环境变化较小,没有引起CO2、HCO-3的溶解度改变,用医用无菌高密度聚乙烯瓶和GasBenchⅡ顶空样品瓶采集水样的碳同位素测试结果相同;相对而言,利用GasBenchⅡ顶空样品瓶直接产生CO2气体,能够避免外界环境条件变化导致CO2、HCO-3的溶解度发生变化引起碳同位素分馏,是精确测定水中DIC碳同位素最佳的前处理方法。
关键词: 水样, 溶解性无机碳同位素, 样品前处理, 同位素分馏
激光同位素光谱法测量水中氢氧同位素组成的实验室间比对研究
蓝高勇, 吴夏, 杨会, 唐伟, 应启和, 王华
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201704060049
激光同位素光谱分析方法是近些年使用较广泛的一种便捷、快速的测试稳定同位素组成的技术,能同时分析出水中δD、δ18O同位素组成,因其操作简单,检测效率高,体积小,野外现场测试携带方便,迅速在环境、地质、生态和能源等领域得到广泛应用,但是该测试分析方法尚没有相应的国家标准,测试结果得不到有效的溯源,在使用过程中缺乏规范和统一。为此,本文通过在全国范围内12家实验室选取8个比对水样(δD值在-189.1‰~-0.4‰内,δ18O值在-24.52‰~0.32‰内),利用激光同位素光谱法测试比对D/H和18O/16O值,探讨激光同位素光谱仪分析水中δD、δ18O值的准确度和精密度。测试结果表明:各个协作实验室数据准确、稳定,方法的重复性和再现性良好;激光光谱法测定的δD精密度为0.4‰(1σ),δ18O精密度为0.05‰(1σ),与传统稳定同位素质谱的精度几乎一致,因此适用于常规水样中δD、δ18O测定,可以开展野外在线实时检测水中氢氧同位素组成。本研究为开展制定激光同位素光谱法测定环境液态水中δD、δ18O同位素组成标准方法的工作推广和应用提供了参考。
关键词: 激光同位素光谱法, 氢同位素, 氧同位素, 实验室比对, 环境水样

出版年份

相关作者

相关热词