TOC-IRMS联用在线高温氧化测定溶解有机碳稳定同位素组成的方法研究

本研究利用总有机碳分析仪联用稳定同位素质谱仪（TOC-IRMS）技术,探讨了高温氧化法测试水体中溶解有机碳（Dissolved Organic Carbon, DOC）含量及稳定碳同位素组成。根据溶解有机碳的组成特征,从氧化难易程度、分子结构等方面选取5种可溶于水的化合物：咖啡因、葡萄糖、邻苯二甲酸、乙酸钾和腐殖酸钠,配置成DOC溶液。通过改变溶液碳含量、氧化温度、通氧量大小,载气流速等参数,研究不同实验条件对DOC碳转化率及δ¹³C值的影响。TOC-IRMS在氧化温度850 ℃,通氧时长20 s（流速10 cm³/min）,载气流速80 cm³/min的条件下,测得5种化合物不同浓度DOC溶液的平均碳转化率为95.69%~103.57%;δ¹³C值与标定参考值基本一致,差值范围为--0.82‰~0.55‰。在上述实验条件下,测得不同类型水样的DOC含量相对标准偏差小于3.7%,δ¹³C值的标准偏差小于0.2‰,结果表明TOC-IRMS联用在线高温氧化法测定不同类型水样的DOC含量和稳定碳同位素值满足测试精度要求。     

利用微区XRF技术测定地质样品中元素含量研究

微区XRF是新兴的固体样品表面元素半定量分析技术,由于缺少同类基质标样和仪器参数整体优化方案等问题,使得该技术在定量分析方面的研究较少.本研究利用微区XR F技术对黄铁矿地质标样硫、铁元素进行检测,探讨了真空度、驻留时间、检测器频率、X射线功率等仪器参数对非标定量准确度的影响,结果显示了真空度和X射线功率是影响检测准确度的重要指标,真空条件下,硫、铁元素检测结果与标样理论值的相对误差从非真空时的-52.25％和59.95％减少到0.51％和-0.21％;在20、30、40和50 keV的X射线功率下,硫元素的相对误差分别为-12.65％、-5.70％、-1.22％、0.51％,而铁元素分别为 14.79％、6.86％、1.76％、-0.21％.在优化的仪器参数下(检测器频率Tc设置为1 ps,驻留时间设置为100 s,X射线功率设置为50 keV,检测环境设置为真空),对土壤样品GSS-1进行非标定量,发现多数元素平行性良好,3次检测的相对标准偏差在3％以内;由于样品基质复杂,定量准确度较差,相对误差范围在-14.08％到905.98％之间.为优化准确度,采用GSS-2～GSS-10 土壤标样建立标准曲线,以标样GSS-1作为样品进行检测分析,结果显示通过线性校准曲线校正,GSS-1样品中多种元素检测值与理论值的相对误差减少到-13.07％到4.72％之间,而通过拟合标准曲线校正,相对误差在-13.64％到14.91％之间,两种标准曲线校正后全部元素的定量结果与理论值相对误差均在±15％之内.本研究结果表明,通过优化微区XRF测试参数,对黄铁矿简单基质样品可直接进行定量;对土壤基质复杂的样品,通过类似的基质标样建立相应标准曲线进行校准,也可获得准确度相对较好的定量结果.