化合物专一性同位素分析应用中的计量原理.pptx

化合物单体同位素分析
技术，在对环境中污染研究
中，是一种示踪污染来源，
定量降解过程和了解降解机
制的重要手段。通过描述化
合物转化过程同位素分馏效应与反应进程关系的瑞利方程，1） 可以直接测定污染物转化降解的
进程；2）由实验确定的表观动力学常数，当与理论预期的动力学常数相比较时，便可以判定同位素效应的决定性反应步骤，因而推论反应机制；3）利用扩展的瑞利方程，可以判定一个底物是否存在多代谢途径，并估计每一途径的相对贡献。
虽然该技术线路早已建立，但因受限于同位素容量分析的灵敏度，只有在单体同位素分析成为可能之后才得以实现。目前单体同位素分析常用两种方法，一是对化学键位置灵敏的核磁共振谱测定，但该方法需纯的样品，且样品含量要求较大，因此对复杂基质且低浓度的环境样品常需采用目前最有前景的方法，即单体同位素分析技术。

气象色谱-燃烧-同位素质谱(GC-C-IRMS)
---主要进行易挥发化合物的同位素分析

-C_IRMS结构示意
装置基本结构如图所示，由气谱通过燃烧单元耦合到质谱而构成，氧化炉由盘有CuO、NiO和Pt丝的无孔铝管组成，氧化剂CuO、NiO在催化剂Pt的催化下，将有机物氧化成CO2、H2O和氮氧化物，然后导入填充Cu的还原炉，使氮氧化物还原成N2。
液相色谱-氧化-同位素质谱(LC-C-IRMS)
---可进行一般溶液中有机化合物的测定

-IRMS 工作流程示意。分析物由LC分离，在磷酸存在下由过硫酸钠定量转化为CO2,所产生的过量O2，随后在还原炉使Cu氧化而被移去，以免腐蚀后面离子源的灯丝。
-IRMS装置结构示意


相对比率
化合物中元素重同位素对轻同位素的原子比率相对于标准物质的相对值，并用小写delt符号,单位为千分数表示，即
（‰） （1）

式中，R 分别是化合物X和标准std中的重同位素对轻同位素的比率。
关键元素同位素的基础数据
有机污染物中关键元素的稳定性同位素的自然丰度比率
同位素 比率（%） 测定 M/Z 检测限 （nmol） 精度（‰）
2H/H H2 2,3 8—10 5
13C/12C CO2 44,45,46 1
15N/14N N2 28,29,30 -
18O/16O CO 32,33,34 5
35S/34S SO2 64,66
37Cl/35Cl 分子 离子系列