CN106324170A - 一次进样分析co2中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值 - Google Patents

一次进样分析co2中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种一次进样分析CO2中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值，包括以下步骤：⑴载气流入净化器，使净化后的载气纯度大于99.999%；⑵净化后的载气进入已放置待测样品的多孔高聚物小球色谱柱中，经吸附脱附作用后，待测样品中的CO2依次进入火焰电离检测器FID、火焰光度检测器FPD、质量选择检测器MSD进行检测，分别得到MSD离子流色谱图、FID烃化物色谱图、FPD硫化物色谱图，进而获得CO2中烃、硫化物信号面积和12C、16O、22CO2、28CO2、44CO2、45CO2、46CO2、47CO2的质量数丰度值以及25个较稳定二氧化碳气质量数丰度比值。本发明简单、易操作，可应用于人类健康、人体医学、动植物研究中的无创伤性检测，亦可应用于石油、天然气、煤碳、环保等领域中。

Description

一次进样分析CO2中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值
技术领域
本发明涉及人体医学、动植物研究、石油、天然气、煤碳、环保等技术领域，尤其涉及一次进样分析CO2中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值。
背景技术
二氧化碳是空气中常见的温室气体，被认为是加剧温室效应的主要来源。以往在这个领域中通过检测二氧化碳的C13/C12的同位素比值来判识二氧化碳来源。但在二氧化碳来源丰富的动、植物中，显然用一个二氧化碳的C13/C12的同位素比值来比对过于单一，不足以详细表达二氧化碳来源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、易行的一次进样分析CO2中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值。
为解决上述问题，本发明所述的一次进样分析CO2中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值，包括以下步骤：
⑴纯度大于99.99%的载气在0.40~0.60 MPa的压力下流入净化器，使净化后的载气纯度大于99.999%；
⑵所述净化后的载气通过设在色-质谱仪内的时间编程六通进样阀，经进样口进入已放置待测样品的多孔高聚物小球色谱柱中，在30~50℃的温度下经吸附脱附作用后，所述待测样品中的CO2经四通金属件依次进入火焰电离检测器FID、火焰光度检测器FPD、质量选择检测器MSD进行检测，分别得到MSD离子流色谱图、FID烃化物色谱图、FPD硫化物色谱图，进而获得CO2中烃、硫化物信号面积和12C、16O、22CO2、28CO2、44CO2、45CO2、46CO2、47CO2的质量数丰度值以及16O/12C、22CO2/12C、28CO2/12C、44CO2/12C、22CO2/16O、28CO2/16O、44CO2/16O、45CO2/16O、46CO2/16O、47CO2/16O、28CO2/22CO2、44CO2/22CO2、45CO2/22CO2、46CO2/22CO2、47CO2/22CO2、44CO2/28CO2、45CO2/28CO2、46CO2/28CO2、47CO2/28CO2、45CO2/44CO2、46CO2/44CO2、47CO2/44CO2、46CO2/45CO2、47CO2/45CO2、47CO2/46CO2比值。
所述步骤⑴中的载气为氢气或氦气。
所述步骤⑵中多孔高聚物小球色谱柱是指内填Porapak、Chromosorb、GDX高聚物小球、5A分子筛、13X分子筛中任意一种内径为1~5mm且柱长为0.5~9m的不锈钢管或内径为0.3~0.6mm且柱长为10~90m的毛细管柱。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、采用本发明方法，可看到二氧化碳气长什么样，也就是单位二氧化碳气中不同质量数原子、分子的分布：12C≈0.12%；16O≈0.4%； 22CO2≈0.09%； 28CO2≈1.04%；44CO2≈62.63%；45CO2≈34.87%；46CO2≈0.7%；47CO2≈0.16%。
2、采用本发明方法，可获得25个较稳定二氧化碳气质量数丰度比值： 16O/12C、22CO2/12C、28CO2/12C、44CO2/12C、22CO2/16O、28CO2/16O、44CO2/16O、45CO2/16O、46CO2/16O、47CO2/16O、28CO2/22CO2、44CO2/22CO2、45CO2/22CO2、46CO2/22CO2、47CO2/22CO2、44CO2/28CO2、45CO2/28CO2、46CO2/28CO2、47CO2/28CO2、45CO2/44CO2、46CO2/44CO2、47CO2/44CO2、46CO2/45CO2、47CO2/45CO2、47CO2/46CO2。
3、通过本发明方法，明确了二氧化碳可以通过FID、FPD来测量。
4、采用本发明方法，可建立各个样品的二氧化碳(CO2)质量数比值和烃、硫化物面积的指纹库，用于相互比对。
5、本发明简单、易操作，可应用于人类健康、人体医学、动植物研究中的无创伤性检测，亦可应用于石油、天然气、煤碳、环保等领域中，使之增加新的分析测量手段。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明MSD离子流色谱图、FID烃化物色谱图、FPD硫化物色谱图。
图2为本发明MSD分析二氧化碳气质量数扫描2~1000amu色-质谱图。
图3为本发明MSD分析二氧化碳气质量数扫描2~50amu色-质谱图。
具体实施方式
一次进样分析CO2中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值，包括以下步骤：
⑴纯度大于99.99%的载气在0.40~0.60 MPa的压力下流入净化器，使净化后的载气纯度大于99.999%。
其中：载气为氢气或氦气。
⑵净化后的载气通过设在色-质谱仪（GC-FID-FPD-MSD）内的时间编程六通进样阀，经进样口进入已放置待测样品的多孔高聚物小球色谱柱中，在30~50℃的温度下经吸附脱附作用后，待测样品中的CO2经四通金属件依次进入火焰电离检测器FID、火焰光度检测器FPD、质量选择检测器MSD进行检测，分别得到MSD离子流色谱图、FID烃化物色谱图、FPD硫化物色谱图（参见图1），进而获得CO2中烃、硫化物信号面积和12C、16O、22CO2、28CO2、44CO2、45CO2、46CO2、47CO2的质量数丰度值以及16O/12C、22CO2/12C、28CO2/12C、44CO2/12C、22CO2/16O、28CO2/16O、44CO2/16O、45CO2/16O、46CO2/16O、47CO2/16O、28CO2/22CO2、44CO2/22CO2、45CO2/22CO2、46CO2/22CO2、47CO2/22CO2、44CO2/28CO2、45CO2/28CO2、46CO2/28CO2、47CO2/28CO2、45CO2/44CO2、46CO2/44CO2、47CO2/44CO2、46CO2/45CO2、47CO2/45CO2、47CO2/46CO2比值。
其中：多孔高聚物小球色谱柱是指内填Porapak、Chromosorb、GDX高聚物小球、5A分子筛、13X分子筛中任意一种内径为1~5mm且柱长为0.5~9m的不锈钢管或内径为0.3~0.6mm且柱长为10~90m的毛细管柱。
从MSD离子流色谱图可看出主要成分为二氧化碳气(CO2)，还有一点空气(Air)；FID烃化物色谱图中可看出二氧化碳气峰中含有烃化物，还有少量甲烷(CH4)；FPD硫化物色谱图中二氧化碳气峰中含有硫化物信号。说明从多孔高聚物小球柱馏出的是含有烃、硫化物的二氧化碳气峰而不是纯二氧化碳分子峰，而且二氧化碳也是可以通过FID、FPD来测量。
二氧化碳气内的质量数分布：
通过MSD了解二氧化碳气内的质量数分布：设定扫描范围2~1000 amu,检测结果扣除本底，见图2、表1。
表1 质量选择检测器(MSD)分析二氧化碳气质量数扫描2~1000amu丰度表
从图2、表1可看出二氧化碳气质量数2~1000amu的扫描，在质量数(Mass)二位数至三位数均有表达，而总丰度(Intensity)值达99.99%的质量数均在50以下。说明从多孔高聚物小球柱馏出的二氧化碳气峰包含有众多质量数(Mass)在二位数至三位数的原子、分子。
重现性实验：
设定二氧化碳气质量数扫描范围2~50amu,做10个同一二氧化碳气样品重现性实验，检测结果扣除本底，见图3、表2-1、表2-2。
表2-1 MSD分析10个二氧化碳气样品质量数扫描2~50amu丰度值重现性实验表
表2-2 MSD分析10个二氧化碳气样品质量数扫描2~50amu丰度值重现性实验表
从图3、表2-1、表2-2看出在二氧化碳气质量数2~50amu的扫描，可看出不同质量数的分子、原子分布，通过表2中各个质量数丰度相互比值的重现性计算、归纳统计，相对标准偏差RSD（%）≤5%的质量数丰度比值见表3，从表3-1、表3-2确定可使用的质量数见表4。
表3-1、表3-2说明二氧化碳气可使用的质量数丰度比值：16O/12C≈3.33、22CO2/12C≈0.71、28CO2/12C≈8.54、44CO2/12C≈516.26、22CO2/16O≈0.21、28CO2/16O≈2.57、44CO2/16O≈155.24、45CO2/16O≈86.49、46CO2/16O≈1.73、47CO2/16O≈0.39、28CO2/22CO2≈12.13、44CO2/22CO2≈733.31、45CO2/22CO2≈408.55、46CO2/22CO2≈8.17、47CO2/22CO2≈1.86、44CO2/28CO2≈60.48、45CO2/28CO2≈33.7、46CO2/28CO2≈0.67、47CO2/28CO2≈0.15、45CO2/44CO2≈0.56、46CO2/44CO2≈0.011、47CO2/44CO2≈0.0026、46CO2/45CO2≈0.02、47CO2/45CO2≈0.0046、47CO2/46CO2≈0.23。
表3-1 MSD分析10个二氧化碳气样品质量数扫描2~50amu丰度比值重现性实验表
表3-2 MSD分析10个二氧化碳气样品质量数扫描2~50amu丰度比值重现性实验表
表4 可使用的质量数

Claims (3)

1.一次进样分析CO2中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值，包括以下步骤：
⑴纯度大于99.99%的载气在0.40~0.60 MPa的压力下流入净化器，使净化后的载气纯度大于99.999%；
⑵所述净化后的载气通过设在色-质谱仪内的时间编程六通进样阀，经进样口进入已放置待测样品的多孔高聚物小球色谱柱中，在30~50℃的温度下经吸附脱附作用后，所述待测样品中的CO2经四通金属件依次进入火焰电离检测器FID、火焰光度检测器FPD、质量选择检测器MSD进行检测，分别得到MSD离子流色谱图、FID烃化物色谱图、FPD硫化物色谱图，进而获得CO2中烃、硫化物信号面积和12C、16O、22CO2、28CO2、44CO2、45CO2、46CO2、47CO2的质量数丰度值以及16O/12C、22CO2/12C、28CO2/12C、44CO2/12C、22CO2/16O、28CO2/16O、44CO2/16O、45CO2/16O、46CO2/16O、47CO2/16O、28CO2/22CO2、44CO2/22CO2、45CO2/22CO2、46CO2/22CO2、47CO2/22CO2、44CO2/28CO2、45CO2/28CO2、46CO2/28CO2、47CO2/28CO2、45CO2/44CO2、46CO2/44CO2、47CO2/44CO2、46CO2/45CO2、47CO2/45CO2、47CO2/46CO2比值。
2.如权利要求1所述的一次进样分析CO2中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值，其特征在于：所述步骤⑴中的载气为氢气或氦气。
3.如权利要求1所述的一次进样分析CO2中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值，其特征在于：所述步骤⑵中多孔高聚物小球色谱柱是指内填Porapak、Chromosorb、GDX高聚物小球、5A分子筛、13X分子筛中任意一种内径为1~5mm且柱长为0.5~9m的不锈钢管或内径为0.3~0.6mm且柱长为10~90m的毛细管柱。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109030692A (zh) * 2018-08-29 2018-12-18 宇博环保科技（苏州）有限公司 一种fid和fpd双检测器气体在线分析仪
CN109187838A (zh) * 2018-09-27 2019-01-11 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 一次进样分析水中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值
CN111781284A (zh) * 2020-07-08 2020-10-16 中国科学院西北生态环境资源研究院 利用质量数-丰度比值法判识轻水、重水、重氧水的方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2673291A1 (fr) * 1991-02-27 1992-08-28 Inbiomed International Procede d'authentification de l'origine d'un produit constitue d'un melange de composes organiques par marquage isotopique.
US5783741A (en) * 1997-01-31 1998-07-21 Atlantic Richfield Company Capillary furnace for improved peak resolution in gas isotope chromatography
JP2004205313A (ja) * 2002-12-25 2004-07-22 Dainippon Printing Co Ltd ガスクロマトグラフィー装置
CN101968466A (zh) * 2010-09-10 2011-02-09 中国科学院兰州地质研究所 气相色谱法一次进样分析大气中氧化亚氮、二氧化碳
CN102243219A (zh) * 2011-03-29 2011-11-16 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 一次进样分析大气中氧化亚氮、甲烷、二氧化碳的方法
CN102253136A (zh) * 2011-04-21 2011-11-23 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 一种天然气中微量烃类化合物单体烃碳同位素分析方法
CN102495158A (zh) * 2011-11-22 2012-06-13 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 气相色谱法一次进样分析大气中n2o、co、ch4、co2
CN102565268A (zh) * 2012-02-28 2012-07-11 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 色谱-质谱法分析二氧化碳稳定同位素比值法
CN103823012A (zh) * 2014-03-21 2014-05-28 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2673291A1 (fr) * 1991-02-27 1992-08-28 Inbiomed International Procede d'authentification de l'origine d'un produit constitue d'un melange de composes organiques par marquage isotopique.
US5783741A (en) * 1997-01-31 1998-07-21 Atlantic Richfield Company Capillary furnace for improved peak resolution in gas isotope chromatography
JP2004205313A (ja) * 2002-12-25 2004-07-22 Dainippon Printing Co Ltd ガスクロマトグラフィー装置
CN101968466A (zh) * 2010-09-10 2011-02-09 中国科学院兰州地质研究所 气相色谱法一次进样分析大气中氧化亚氮、二氧化碳
CN102243219A (zh) * 2011-03-29 2011-11-16 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 一次进样分析大气中氧化亚氮、甲烷、二氧化碳的方法
CN102253136A (zh) * 2011-04-21 2011-11-23 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 一种天然气中微量烃类化合物单体烃碳同位素分析方法
CN102495158A (zh) * 2011-11-22 2012-06-13 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 气相色谱法一次进样分析大气中n2o、co、ch4、co2
CN102565268A (zh) * 2012-02-28 2012-07-11 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 色谱-质谱法分析二氧化碳稳定同位素比值法
CN103823012A (zh) * 2014-03-21 2014-05-28 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曹亚澄 等: "大气浓度下N2O、CH4和CO2中氮、碳和氧稳定同位素比值的质谱测定", 《土壤学报》 *
李浩春: "《分析化学手册 第2版 第5分册 气相色谱分析》", 31 March 1999, 北京：化学工业出版社 *
潘旭: "一次进样分析氧气中碳、硫化物和质量数丰度值与比值", 《分析仪器》 *
潘旭: "一次进样分析氩气中碳、硫化物和质量数丰度值与比值", 《分析仪器》 *
潘旭: "一次进样分析氮气中碳、硫化物和质量数丰度值与比值", 《第二十届全国色谱学术报告会及仪器展览会论文集（第二分册）》 *
潘旭: "气相色谱法一次进样分析氦、氖、甲烷、一氧化碳、硫化氢、一氧化二氮等十四种组分", 《西北地区第五届色谱学术报告会暨甘肃省第十届色谱年会论文集》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109030692A (zh) * 2018-08-29 2018-12-18 宇博环保科技（苏州）有限公司 一种fid和fpd双检测器气体在线分析仪
CN109030692B (zh) * 2018-08-29 2024-05-07 上海浦拓精密仪器有限公司 一种fid和fpd双检测器气体在线分析仪
CN109187838A (zh) * 2018-09-27 2019-01-11 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 一次进样分析水中烃、硫化物信号和质量数丰度值与比值
CN111781284A (zh) * 2020-07-08 2020-10-16 中国科学院西北生态环境资源研究院 利用质量数-丰度比值法判识轻水、重水、重氧水的方法
CN111781284B (zh) * 2020-07-08 2021-05-04 中国科学院西北生态环境资源研究院 利用质量数-丰度比值法判识轻水、重水、重氧水的方法

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