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专利号: 2019112426987
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.同时测定天然硝酸盐和亚硝酸盐氮、氧同位素组成的方法,其特征在于,将硝酸盐和亚硝酸盐定量转化为相应的有机酯和硝基化合物,再采用气相色谱/热解/气相色谱/同位素比质谱联用技术同时测定硝酸和亚硝酸盐δ18O和δ15N测定。

2.如权利要求1所述的同时测定天然硝酸盐和亚硝酸盐氮、氧同位素组成的方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1、对GC/Py/IRMS仪器进行改装

在热解炉和IRMS之间加装分离热解产生的气体CO和N2的色谱柱GC2,得到GC/Py/GC/IRMS仪器;

步骤2、制备样品

将天然样品中的硝酸盐、亚硝酸盐同时且分别转化为硝酸苯甲酯PhCH2ONO2、苯基硝基甲烷PhCH2NO2;

步骤3、采用步骤1中改装后的仪器同时测定硝酸苯甲酯PhCH2ONO2、苯基硝基甲烷PhCH2NO2中的δ18O和δ15N;从而间接获得天然硝酸盐和亚硝酸盐中的δ18O和δ15N。

3.如权利要求2所述的同时测定天然硝酸盐和亚硝酸盐氮、氧同位素组成的方法,其特征在于,所述步骤2的具体过程如下:步骤2.1、阴离子交换得到HNO3和HNO2

采用阴离子交换柱对天然样品中硝酸盐和亚硝酸盐进行富集,再用HCl将硝酸根和亚硝酸根置换出来,得到HNO3、HNO2溶液,即溶液A;

步骤2.2、将HNO3和HNO2转化为AgNO3和AgNO2

向溶液A中加入Ag2O搅拌至溶液pH为6~7,得到AgNO3、AgNO2溶液,即溶液B;冻干溶液B,得到AgNO3、AgNO2固体;再加入乙腈CH3CN溶解AgNO3、AgNO2,离心除去不溶于乙腈CH3CN的干扰物,得到纯化的AgNO3、AgNO2乙腈溶液,即溶液C;

步骤2.3、将AgNO3、AgNO2转化为相应的有机酯和硝基化合物向溶液C中加入溴甲基苯;室温下搅拌1~5h,得到硝酸苯甲酯PhCH2ONO2、苯基硝基甲烷PhCH2NO2及残余溴甲基苯的乙腈反应液,即溶液D;

步骤2.4、后处理

离心除去溶液D中的AgCl沉淀;对溶液D做GC/MS以确定其浓度;再将溶液稀释或浓缩至GC/Py/GC/IRMS测试要求的浓度;5℃下棕色瓶中保存。

4.如权利要求3所述的同时测定天然硝酸盐和亚硝酸盐氮、氧同位素组成的方法,其特征在于,所述步骤2.3中,溴甲基苯、AgNO3+AgNO2的摩尔比大于1:1。

5.如权利要求3所述的同时测定天然硝酸盐和亚硝酸盐氮、氧同位素组成的方法,其特征在于,所述步骤2.4中,GC/Py/GC/IRMS测试要求的浓度为0.5mg/ml~1.0mg/ml。

6.如权利要求3所述的同时测定天然硝酸盐和亚硝酸盐氮、氧同位素组成的方法,其特征在于,所述步骤3的具体过程如下:设置好GC/Py/GC/IRMS仪器参数和分析条件,待仪器稳定后,在CO模式下进行样品测试;硝酸苯甲酯、苯基硝基甲烷在色谱柱GC1分离后,先后分别进入到热解炉HTC后,其中的氧被转化为CO,氮被转化为N2;CO、N2的混合气体在色谱柱GC2中被分离,先后进入IRMS分析,得到硝酸苯甲酯、苯基硝基甲烷δ18O和δ15N同位素组成。

7.如权利要求6所述的同时测定天然硝酸盐和亚硝酸盐氮、氧同位素组成的方法,其特征在于,所述色谱柱GC1为中极性或弱极性气相色谱柱。

8.如权利要求7所述的同时测定天然硝酸盐和亚硝酸盐氮、氧同位素组成的方法,其特征在于,所述色谱柱GC1为HP-5,5%-苯基-甲基聚硅氧烷,长30m,内径0.25mm。

9.如权利要求6所述的同时测定天然硝酸盐和亚硝酸盐氮、氧同位素组成的方法,其特征在于,所述色谱柱GC2为分子筛型。

10.如权利要求7所述的同时测定天然硝酸盐和亚硝酸盐氮、氧同位素组成的方法,其特征在于,所述色谱柱GC2为HP-Molesieve,长10m,内径0.32mm。