Study on Analytical Methods for Hydrogen and Oxygen Isotope in Water Sample

1 Introduction The stable isotopes of hydrogen and oxygen(δ2H andδ18O)are excellent tracers for studies on the natural water cycle.The isotopic signature of different water bodies

水汽平衡法测定水稳定同位素的影响因素

水汽平衡法是近年来发展的测定土壤/植物水稳定同位素(^(2)H,^(18)O)的新方法,但由于以往研究存在容器气密性差、样品量不足等问题,降低了该方法测定水稳定同位素的适用范围。本研究以两种不同封口的玻璃顶空瓶、两种塑料袋和两种铝袋为容器,对纯水样在8种储存时间(0.5 d, 1 d,…,30 d),2种背景水汽浓度(0 ppmv, 28 000 ppmv)下进行水稳定同位素测定,探究容器气密性、背景水汽浓度和样品量对测定结果的影响,并在最优条件下与真空蒸馏法对比,验证该方法测定土壤水稳定同位素的适用性。研究结果可对水汽平衡法测定土壤水同位素时容器与样品量的选择提供参考。

水中氢氧同位素不同分析方法的对比

采用在线的连续流GasbenchⅡ-IRMS和离线的Dual-inlet IRMS分析方法分析水样中氢氧同位素组成。对比两种分析系统结果表明,运用离线的Dual-inlet IRMS测定氢同位素,精密度均小于1‰,比在线的连续流GasbenchⅡ-IRMS重现性和精度好;运用离线的Dual-inlet IRMS和在线的连续流GasbenchⅡ-IRMS测定氧同位素组成,两种分析方法均得到较好的结果,精密度和准确度基本一致(精密度均小于0.2‰)。对于微量水样和大量水样中氢氧同位素组成的分析,在线的连续流Gasbench-IRMS测定氧同位素组成更具有优势。

Flash HT和GasBench Ⅱ-IRMS分析水中氢氧同位素的方法比较

为了建立一种更准确、更快速的水中氢氧同位素比值检测分析方法,采用在线的连续流元素分析仪-稳定同位素质谱仪联用(Flash HT-IRMS),碳还原高温热转化法和多用途气体制备仪-稳定同位素质谱仪联用(GasBench II-IRMS)水平衡法分析了不同来源水样中的氢氧同位素组成。结果显示,Flash HT和GasBench II-IRMS两种分析系统均能获得较好的氢氧同位素分析测试精密度,分别小于0.5‰(δD)和0.1‰(δ18 O)。对比两种分析系统,Flash HT-IRMS分析系统的重现性和精度均优于GasBench II-IRMS。另外,Flash HTIRMS分析系统可以实现在线单次分析过程中同时测定水中氢氧同位素组成,而且分析时间短、样品消耗量少,仅需0.1μL。因此,对于微量水样中氢氧同位素组成的分析,Flash HT-IRMS测定系统更具优势。

GasBench Ⅱ-IRMS水平衡氢氧同位素分析方法研究

考察了参考气信号强度、样品水体积和水平衡时间对水平衡氢、氧同位素组成分析的影响,建立了GasBench Ⅱ-IRMS连续流稳定同位素质谱仪、CO2-H2O平衡在线连续分析水样中氧同位素组成、疏水铂催化H2-H2O平衡在线连续分析水样中氢同位素组成的分析方法。分析实验室和标准水样,测量值在误差允许范围内与推荐值一致;实验室水标准氢同位素组成分析精度(1σ)为1‰,氧同位素组成分析精度(1σ)为0.1‰。方法能减少样品的损失,提高分析速度和稳定性。

天津山岭子地热田地下热水

本文含4部分。第1部分概述热田形成的地质背景,明确指出热田为一温水系统;第2部分讨论了热水的化学组分,按水/岩平衡状态,基岩所含热水未达平衡,第三系所含热水接近于平衡状态;第3部分从热水的“年龄”讨论水的置换机制;第4部分论述地下热水与冰期的关系,认为天津热水氧同位素漂移不是由于水/岩间的同位素交换,而是受控于气候因素。

离线平衡法与GC-IRMS联用测定水中δ^(18)O

水中氧稳定同位素比值(δ18 O)测定在研究地球水圈循环和鉴别食品真实性领域具有重要作用,准确、方便的分析技术是进行上述研究的基础保障。本工作建立了气相色谱-稳定同位素比值质谱(GC-IRMS)联用,离线同位素交换平衡测定水中δ18 O的方法,并考察了进样针记忆效应及稳定性、反应瓶密封性、充气装置稳定性和交换平衡条件对水中δ18 O的影响。该方法所分析的水中δ18 O的标准偏差为0.1‰,相同水样的分析结果与GasBench II-IRMS法具有良好的相关性,目前该技术已获得欧洲同位素分析实验室的认可。

IRMS定量分析超轻水中氘同位素

超轻水氘同位素定量分析结果误差的主要来源是记忆效应和仪器的精确性等方面。为了探讨更准确快速的超轻水中氢同位素比值检测分析方法,采用疏水铂催化H2-H2O平衡法以及稳定同位素质谱仪来作为定量检测方法。分析标准水样、超轻水和蒸馏水样品的测试结果显示:多次分析标准水样,测量值均在推荐值的误差允许范围内;测试超轻水及蒸馏水相对标准偏差在1%以内(n≥5)。结果初步证明该分析方法减少了记忆效应和仪器精确性带来的误差,提高了超轻水检测的可靠性和稳定性。