|
A stabilizotóp-arány mérési módszer elve: Az izotóparányok meghatározása stabilizotóparány mérő tömegspektrométer segítségével történik. A tömegspektrométer a dD, d13C, d15N, d18O, d34S értékeket H2, CO2, N2, CO2, SO2 formában méri. d 18O vizsgálat Víz d18O vizsgálatára a CO2-H2O izotópkicserélési módszert alkalmaztuk. A módszer szerint a víz fölé zárt edényben a kigázosítás után szén-dioxidot vezetünk és hőmérsékletstabilizált körülmények között megvárjuk a kicserélődő oxigénizotópokra vonatkozó egyensúly beállását (min. 3 óra): H218O+C16O16O H216O+C18O16O Az egyensúlyi izotóparány beállása után a szén-dioxidot ampullában bevezetjük a tömegspektrométerbe. A reakcióedényekből kiáramló CO2 vízgőzt tartalmaz, melynek eltávolítására speciális kifagyasztó csapdát használunk. d D vizsgálat A módszer víz redukcióján alapszik. Redukálásra cinket használunk, melyet közvetlenül a felhasználás előtt speciális ampullában evakuálás mellett kimelegítünk, majd a lehűlés után a vízmintát fölé pipettázzuk. A víz -60° C-on történő befagyasztását követően az ampullát evakuáljuk, majd kb. 1 óra időtartamra 460oC hőmérsékletű kemencébe állítjuk az ampulla üvegujját. A redukció következtében létrejött hidrogén gáz mérésre kerül a tömegspektrométerben. d 15N vizsgálat (NO3-, NH4+) A minták desztillálásuk során az ammónia, illetve nitrát tartalmuk függvényében különböző mennyiségű ammónia gázt szabadítanak fel, amelyet híg kénsavas oldatban ammónium szulfát formájában csapdázunk. A bepárolt mintát kétujjas ampullába bemérjük majd NaOBr-ot adagolunk hozzá, melynek hatására enyhe pezsgés jelenlétében felszabadítjuk a N2 gázt, amelyet stabilizotóparány mérésre a tömegspektrométerbe vezetünk. d 34S vizsgálat Kvarc ampullába NaPO3-t helyezünk, majd fölé rétegezzük a mintát. Az ampullát kikályházott kvarcvattával mechanikusan lezárjuk és föléje tiszta Cu forgácsot helyezünk, ami a keletkező SO3-ot SO2-á redukálja. Folyamatos szívás közben a minta hőmérsékletet egyenletesen növeljük 610oC -ig (a NaPO3 olvadási pontjáig) ahol már a SO3 gáz fejlődése kezdődik. A minta kályházását a nagyvákuum tartomány 1*10-5 mbar eléréséig végezzük. Kigázosítás után az elszívást megszűntetve a kemence hőmérsékletét folyamatosan 30 perc alatt 1100oC-ig emeljük. A feltárási folyamatban keletkező gázokat (SO2, O2 és H2O stb.) cseppfolyós nitrogénnel hűtött csapdában gyűjtjük össze. A keletkezett SO2-t -40 oC-on átfagyasztjuk, így a szennyezőktől megtisztítva mérhetjük. |
