CN104483168B - 一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法。本发明属于样品前处理技术领域，具体涉及一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法。本发明是为了解决现有检测方法中由于进样浓度达不到而导致检测结果误差大，甚至检测不到结果的问题。方法：一、沸石粉的制备；二、待测液体样品的制备；三、检测。本发明的方法对液体中碳氮浓度要求比标准液体自动进样器进样方法降低10倍，同样对待测样的体积要求降低了50倍。其次，作为添加剂的沸石，是一种多孔的硅铝氧化物，价格非常低廉，吸水效果非常好，更主要的是它不会对碳氮稳定同位素测定结果产生影响，步骤简单易于操作。
Description
技术领域
本发明属于样品前处理技术领域，具体涉及一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法。
背景技术
稳定同位素比例质谱仪在生态、环境、土壤、水文等相关领域都有广泛的应用。例如：利用13C-同位素标记大豆植株，大豆成熟后其植株残体通过土壤微生物作用进行分解，对标定13C后的大豆叶片、茎秆和根系进行腐解过程试验，通过检测土壤不同组分中的13C含量，比较向土壤添加外源有机碳(大豆残体)前后的土壤有机碳组分差异，并根据13C在组分间的量化分布，分析外源碳对土壤固有有机碳转化的(正、负或无)效应，探讨土壤微生物如何受外源碳影响进而激发这一效应。利用13C-葡萄糖，培养大肠杆菌，并提取菌体DNA或者RNA含量，检测能够进行稳定性同位素探针技术的最低13C-DNA或者13C-RNA含量。利用13C标记的玉米秸杆施到土壤中，来研究秸杆在土壤中分解后碳的迁移转化规律。
用元素分析仪-稳定同位素质谱仪(EA-IRMS)测定液体样品中的碳氮稳定同位素，一般要通过元素分析仪上的液体自动进样器，吸取溶液注入到元素分析仪中与质谱联机进行测定，样品瓶中的液体至少要500μL，进样量只有1μL，而这1μL溶液中含碳或氮的绝对量要达到50μg才能得可信的实验结果。但是实际液体样品中碳氮达不到这个值，从而导致检测结果误差大，而且某些样品如DNA、RNA提取液的体积很少，不能用液体自动进样器。
发明内容
本发明是为了解决现有检测方法中由于进样浓度达不到而导致检测结果误差大，甚至检测不到结果的问题，而提供一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法。
本发明的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为900～1000℃的条件下加热3.5h～4.5h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入0.8mg～1.2mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取1μL～10μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
本发明根据步骤三中碳氮信号的响应强度调整步骤二中进样针取样量。
本发明的有益效果：
本发明提供一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法。利用本发明的方法，可以解决大部分液体样品测定碳氮稳定同位素值困难的问题。首先，对液体中碳氮浓度要求比标准液体自动进样器进样方法降低10倍，同样对待测样的体积要求降低了50倍。其次，作为添加剂的沸石，是一种多孔的硅铝氧化物，价格非常低廉，吸水效果非常好，更主要的是它不会对碳氮稳定同位素测定结果产生影响。
本发明提供一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法，步骤简单易于操作，增加的添加剂沸石的成本可以忽略不计。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为900～1000℃的条件下加热3.5h～4.5h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入0.8mg～1.2mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取1μL～10μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
本实施方式步骤一的目的是去除其中微量的碳的化合物，避免对实验产生干扰。
根据步骤三中碳氮信号的响应强度调整步骤二中进样针取样量。
本实施方式的有益效果：
本实施方式提供一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法。利用本实施方式的方法，可以解决大部分液体样品测定碳氮稳定同位素值困难的问题。首先，对液体中碳氮浓度要求比标准液体自动进样器进样方法降低10倍，同样对待测样的体积要求降低了50倍。其次，作为添加剂的沸石，是一种多孔的硅铝氧化物，价格非常低廉，吸水效果非常好，更主要的是它不会对碳氮稳定同位素测定结果产生影响。
本实施方式提供一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法，步骤简单易于操作，增加的添加剂沸石的成本可以忽略不计。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的沸石为180目～220目的沸石。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一中所述的沸石为200目的沸石。其他步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一中称取100g沸石加入到瓷坩锅中。其他步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一中将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为930～980℃的条件下加热3.8h～4.2h。其他步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤一中将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h。其他步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤二中在锡杯中加入0.9mg～1.1mg步骤一得到的沸石粉。其他步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤二中在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉。其他步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
用以下试验验证本发明的有益效果：
试验一：本试验的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取100g沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取1μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
步骤一中所述的沸石为200目的沸石。
步骤一的目的是去除其中微量的碳的化合物，避免对实验产生干扰。
结论：得到烧结前后沸石中含碳质量百分含量对比结果(见表1)和样品测试结果(见表2)。
表1沸石中含碳质量百分含量
表2样品测试结果
试验二：本试验的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取100g沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取2μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
步骤一中所述的沸石为200目的沸石。
步骤一的目的是去除其中微量的碳的化合物，避免对实验产生干扰。
结论：得到烧结前后沸石中含碳质量百分含量对比结果(见表3)和样品测试结果(见表4)。
表3沸石中含碳质量百分含量
表4样品测试结果
试验三：本试验的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取100g沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取3μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
步骤一中所述的沸石为200目的沸石。
步骤一的目的是去除其中微量的碳的化合物，避免对实验产生干扰。
结论：得到烧结前后沸石中含碳质量百分含量对比结果(见表5)和样品测试结果(见表6)。
表5沸石中含碳质量百分含量
表6样品测试结果
试验四：本试验的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取100g沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取4μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
步骤一中所述的沸石为200目的沸石。
步骤一的目的是去除其中微量的碳的化合物，避免对实验产生干扰。
结论：得到烧结前后沸石中含碳质量百分含量对比结果(见表7)和样品测试结果(见表8)。
表7沸石中含碳质量百分含量
表8样品测试结果
试验五：本试验的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取100g沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取5μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
步骤一中所述的沸石为200目的沸石。
步骤一的目的是去除其中微量的碳的化合物，避免对实验产生干扰。
结论：得到烧结前后沸石中含碳质量百分含量对比结果(见表9)和样品测试结果(见表10)。
表9沸石中含碳质量百分含量
表10样品测试结果
试验六：本试验的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取100g沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取6μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
步骤一中所述的沸石为200目的沸石。
步骤一的目的是去除其中微量的碳的化合物，避免对实验产生干扰。
结论：得到烧结前后沸石中含碳质量百分含量对比结果(见表11)和样品测试结果(见表12)。
表11沸石中含碳质量百分含量
表12样品测试结果
试验七：本试验的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取100g沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取7μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
步骤一中所述的沸石为200目的沸石。
步骤一的目的是去除其中微量的碳的化合物，避免对实验产生干扰。
结论：得到烧结前后沸石中含碳质量百分含量对比结果(见表132)和样品测试结果(见表134)。
表13沸石中含碳质量百分含量
表14样品测试结果
试验八：本试验的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取100g沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取8μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
步骤一中所述的沸石为200目的沸石。
步骤一的目的是去除其中微量的碳的化合物，避免对实验产生干扰。
结论：得到烧结前后沸石中含碳质量百分含量对比结果(见表15)和样品测试结果(见表16)。
表15沸石中含碳质量百分含量
表16样品测试结果
试验九：本试验的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取100g沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取9μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
步骤一中所述的沸石为200目的沸石。
步骤一的目的是去除其中微量的碳的化合物，避免对实验产生干扰。
结论：得到烧结前后沸石中含碳质量百分含量对比结果(见表17)和样品测试结果(见表18)。
表17沸石中含碳质量百分含量
表18样品测试结果
试验十：本试验的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取100g沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取10μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮的稳定同位素值。
步骤一中所述的沸石为200目的沸石。
步骤一的目的是去除其中微量的碳的化合物，避免对实验产生干扰。
结论：得到烧结前后沸石中含碳质量百分含量对比结果(见表19)和样品测试结果(见表20)。
表19沸石中含碳质量百分含量
表20样品测试结果
Claims (7)
1.一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法，其特征在于一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法按以下步骤进行：
一、沸石粉的制备：称取沸石加入到瓷坩锅中，然后将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为900～1000℃的条件下加热3.5h～4.5h，得到沸石粉；
二、待测液体样品的制备：在锡杯中加入0.8mg～1.2mg步骤一得到的沸石粉，然后用进样针取1μL～10μL待测溶液加入到装有沸石粉的锡杯中，将锡杯包成实心圆柱体，得到待测液体样品；
三、检测：将步骤二的待测液体样品进到EA-IRMS上测试，得到液体样品中碳氮稳定碳同位素值。
2.根据权利要求1所述的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法，其特征在于步骤一中所述的沸石为180目～220目的沸石。
3.根据权利要求1所述的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法，其特征在于步骤一中所述的沸石为200目的沸石。
4.根据权利要求1所述的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法，其特征在于步骤一中将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为930～980℃的条件下加热3.8h～4.2h。
5.根据权利要求1所述的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法，其特征在于步骤一中将瓷坩锅放置于马弗炉中，在温度为950℃的条件下加热4h。
6.根据权利要求1所述的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法，其特征在于步骤二中在锡杯中加入0.9mg～1.1mg步骤一得到的沸石粉。
7.根据权利要求1所述的一种液体样品碳氮稳定碳同位素测定前处理方法，其特征在于步骤二中在锡杯中加入1mg步骤一得到的沸石粉。
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