元素分析-同位素质谱测定δ^(15)N和δ^(34)S的信号强度响应特征

自然界中不同类型样品C、N和S元素含量以及C/N和C/S的差异极大,导致元素分析-同位素比值质谱仪(EA-IRMS)联机系统的进样量和检测信号强度的变化范围极大。进样量和信号强度对EA-IRMS测定δ^(15)N和δ^(34)S的影响将导致样品测量结果具有较大的不确定性。为应对样品中目标元素含量低或样品稀缺等限制,本研究重点关注EA-IRMS测定δ^(15)N和δ^(34)S的信号强度依赖性特征。结果表明,EA-IRMS在小元素进样量或弱信号强度条件下测定δ^(15)N和δ^(34)S需要进行空白校正。在1.71~561.93μg N和3.74~100.62μg S的进样条件下,同位素标准物质δ^(15)N和δ^(34)S的测定误差变化范围分别为0.18‰~0.54‰和0.21‰~0.88‰,测定精度变化范围分别为0.24‰~0.57‰和0.27‰~0.54‰。该联机系统对高C/N和C/S(>200)木材标准物质测定时,其δ^(15)N平均误差为0.34‰,其δ^(34)S的测定精度为0.58‰。此外,对两种木材样品δ^(15)N的连续(6~20 d)测定证明该联机系统的测定结果具有较好的时间稳定性。该研究可为EA-IRMS技术的应用与发展提供数据参考。

进样量和信号强度对气相色谱-燃烧-同位素比值质谱测定δ^(13)C和δ^(15)N的影响

采用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱(GC-C-IRMS)法对咖啡因化合物和混合体系中特定氨基酸的δ^(13)C和δ^(15)N进行测定,在保证高测定精度和准确度的前提下,探讨GC-C-IRMS对进样量和信号强度变化的响应特征。分析结果表明,当C质量≥1 ng或m/z 44信号≥100 mV时,以及N质量≥5 ng或m/z 28信号≥100 mV时,咖啡因δ^(13)C和δ^(15)N测定结果的精度(<0.3‰)和准确度(<0.2‰)均能够满足实验室测试要求。针对混合体系中氨基酸δ^(13)C和δ^(15)N的测定,GC-C-IRMS可以在极少的进样量下实现对特定氨基酸色谱峰的有效分离。12种氨基酸δ^(13)C测定结果未表现出对m/z 44信号强度的依赖性(斜率接近0),其δ^(13)C平均测定精度为0.56‰;而δ^(15)N测定结果表现出良好的时间稳定性(4天),与元素分析-稳定同位素比值质谱(EA-IRMS)单独测定结果的平均偏差为0.77‰。