簡要描述:二氧化碳高精度碳同位素分析儀的工作原理主要基于氣體同位素質(zhì)譜技術(shù)。在分析過程中,首先,樣品中的二氧化碳經(jīng)過高溫裂解或特定化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為適合測量的氣體形態(tài)。隨后,這些氣體被引入色譜柱進(jìn)行分離,以確保不同碳同位素(如¹²C和¹³C)的準(zhǔn)確區(qū)分。最后,分離后的同位素氣體進(jìn)入質(zhì)譜儀,通過測量它們的質(zhì)荷比來確定各自的豐度,從而計(jì)算出碳同位素的比值(通常以δ¹³C表示)。
產(chǎn)品分類
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儀器種類 | 碳同位素分析儀 | 分辨率 | / |
---|---|---|---|
質(zhì)量范圍 | /dalton | 測量范圍 | 100-4000ppm,確保精度范圍:380-2000ppm. |
測試精度 | δ13C 測量精度<0.1‰,漂移< 0.5‰ | 價(jià)格區(qū)間 | 50萬-100萬 |
產(chǎn)地類別 | 進(jìn)口 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,農(nóng)業(yè),能源 |
工作原理
二氧化碳高精度碳同位素分析儀的工作原理主要基于氣體同位素質(zhì)譜技術(shù)。在分析過程中,首先,樣品中的二氧化碳經(jīng)過高溫裂解或特定化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為適合測量的氣體形態(tài)。隨后,這些氣體被引入色譜柱進(jìn)行分離,以確保不同碳同位素(如¹²C和¹³C)的準(zhǔn)確區(qū)分。最后,分離后的同位素氣體進(jìn)入質(zhì)譜儀,通過測量它們的質(zhì)荷比來確定各自的豐度,從而計(jì)算出碳同位素的比值(通常以δ¹³C表示)。
關(guān)鍵技術(shù)
氣體同位素質(zhì)譜技術(shù):這是分析儀的核心技術(shù),它允許對氣體中的同位素進(jìn)行精確測量。通過質(zhì)譜儀,可以分離并測量不同質(zhì)量數(shù)的離子,進(jìn)而確定同位素的比值。
光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS):某些高級分析儀(如Picarro G2131-i)采用了這種技術(shù)。它利用近紅外激光測量氣體分子在特定波長下的光譜特征,具有的靈敏度和精確度。
高精度溫度與壓力控制系統(tǒng):為了確保測量結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,分析儀內(nèi)部配備了高精度的溫度和壓力控制系統(tǒng)。
操作步驟
樣品準(zhǔn)備:根據(jù)分析需求,采集適當(dāng)?shù)臍怏w樣品。這可能涉及從大氣、水體或土壤等不同環(huán)境中收集二氧化碳。
樣品處理:將收集到的二氧化碳樣品進(jìn)行必要的預(yù)處理,如去除雜質(zhì)、干燥等,以確保測量的準(zhǔn)確性。
儀器校準(zhǔn):在使用分析儀之前,需要進(jìn)行校準(zhǔn)以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。這通常涉及使用已知同位素比值的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行校準(zhǔn)。
樣品分析:將處理后的樣品注入分析儀中,啟動測量程序。分析儀將自動進(jìn)行氣體的分離、同位素的測量以及比值的計(jì)算。
數(shù)據(jù)解讀與報(bào)告:分析完成后,儀器將生成一份詳細(xì)的報(bào)告,包括同位素比值、測量誤差等信息。這些數(shù)據(jù)對于理解碳循環(huán)、環(huán)境變化等科學(xué)研究具有重要意義。
分析方法
二氧化碳高精度碳同位素分析儀主要采用同位素比值法進(jìn)行分析。通過測量樣品中¹³C與¹²C的同位素比值(δ¹³C),可以了解樣品中碳的來源、遷移和轉(zhuǎn)化過程等信息。這種方法在環(huán)境科學(xué)中尤其重要,因?yàn)樗梢詭椭茖W(xué)家追蹤碳在生態(tài)系統(tǒng)中的流動路徑,從而更好地理解氣候變化和生物地球化學(xué)循環(huán)等復(fù)雜過程。
二氧化碳高精度碳同位素分析儀是一種強(qiáng)大的科學(xué)工具,它在多個學(xué)科領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。通過深入了解其工作原理、關(guān)鍵技術(shù)、操作步驟和分析方法,我們可以更好地利用這一工具來探索自然界的奧秘。
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