一种氯代烃中氯同位素的低温转化与测定方法技术

本发明专利技术公开了一种氯代烃中氯同位素的低温转化与测定方法，该方法包括如下步骤：A、有机物氧化脱氯处理：A-1、取一密闭反应容器，注入纯水，依次加入硫酸亚铁粉末及过硫酸钠溶液，摇匀并静置；A-2、将氯代烃注入到上步反应容器的液面以下，然后加入双氧水，迅速盖上反应容器的密闭盖；A-3、将反应容器置于超声仪内在温度范围50-65度下超声反应5-12小时，超声仪功率为750瓦或更高；A-4、将反应容器置于紫外分析仪上，同时打开短波和长波，在25-35W的功率下照射3个小时以上；B、无机氯萃取提纯；C、离子交换制备及热电离质谱测定与校正。本发明专利技术能够对氯代烃在较低温度条件下进行高效转化与提纯，最终便捷的实现其有机单体氯同位素的定值及与国际标准物质(SMOC)的对比校正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氯代烃中氯同位素的测试与对比校正方法，属于有机单体同位素分析技术(CSIA)范畴，可以被应用于环保、地质、食品、医学等领域。
技术介绍
随着环境科学、地球科学、食品科学及医学研究不断的深入，新型的有机单体同位素技术(CSIA)成为前沿的研究热点。利用有机单体同位素技术(CSIA)可以识别和追踪有机污染来源，评估有机污染物的降解过程和检验防治措施的效果，鉴定重大疾病的病灶来源等等。三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)是环境中常见的污染物种类，利用首先开发出其单体同位素测试方法具有很强的现实指导意义。目前分析有机单体同位素的方法包括气相色谱四极杆质谱法(GC/qMS)、气相色谱-同位素比质谱法(GC/IRMS)、热电离质谱(TIMS)法等，虽然各种方法各有优缺点，但热电离质谱法分析氯同位素比值仍有其不可替代的优势[1_4]，但是其测试对象为无机氯离子，若想实现有机氯化物中的氯同位素的测定就必须将有机氯转化为无机氯，当前这一转化过程均是采用高温燃烧转化技术，其基本流程为:将氯代烃装进固定有石英玻璃管的真空管式炉内，在石英管内，预先填好的CuO在630°C与有机物进行氧化反应2h，生成的氯化铜，再在600°C高温下蒸馏45min，然后将蒸馏产物溶解到纯水中，最终将溶液经过铯离子交换树脂转化为氯化铯供热电离质谱分析[5]。当前氯同位素测试过程中都应将其与标准平均海水的同位素值(SMOC)进行比较才更具公信度与说服力，而有机氯单体单体测试过程若想与SMOC进行对比也必须经过这一转化步骤。上述转化过程需要600°C以上高温进行转化、高温条件下蒸馏，且需要在真空条件下进行，操作的危险系数较高，不易掌握。上文述及的相关参考文献具体包括:[I]Shieldsff R, Murphy T J, Garner E L, et a 1.Absolute isotopic abundanceratio and the atomic weight of chlorine [J].Journal of the American ChemicalSociety,1962，84:1519-1522.[2]VengoshA, ChivasA R, McCullochM T.Direct deterimination of boron andchlorine isotopic compositions in geological materials by negative thermal ionization mass spectrometry [J].Chemical Geology, 1989, 79:333-343.[3]Xiao Y K,Zhang C G.High precision isotopic measurement ofchlorine bythermal ion ization mass spectrometry of the Cs2Cl+ion[J].1nternational JouranlMass Spectrum 1n Processes, 1992, 116:183-192.[4]Rosenbaum J M, Cliff R A, Coleman M I Chlorine stable isotopes:Acomparison of dual inlet and the_treat ionization mass spectrometricmeasurement.Analytical Chemistry,2000,72:2261 ?2264.[0011 ] [5]Holmstrand H, Andersson P, Gustafsson 0.Chlorine isotope analysis ofsub micromole organochlorine samples by seal sube combustion and thermal ionization mass spectrometry[J].Analytical Chem istry,2004,76:2326-2342.
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，能够对氯代烃在较低温度条件下进行高效转化与提纯，最终便捷的实现其有机单体氯同位素的定值及与国际标准物质(SMOC)的对比校正。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。，该方法包括如下步骤:A、有机物氧化脱氯处理:A-1、取一密闭反应容器，注入纯水，依次加入硫酸亚铁粉末及过硫酸钠溶液，摇匀并静置；A-2、将氯代烃注入到上步反应容器的液面以下，然后加入双氧水，迅速盖上反应容器的密闭盖；A-3、将反应容器置于超声仪内在温度范围50-65度下超声反应5_12小时，超声仪功率为750瓦或更高；A-4、将反应容器置于紫外分析仪上，同时打开短波和长波，在25-35W的功率下照射3个小时以上；B、无机氯萃取提纯:B-1、取反相固相萃取小柱，依次用甲醇和纯水活化处理，然后将步骤A所得溶液通过活化后的反相固相萃取小柱，流速控制在2-10mL/min ；B-2、取碳酸氢钠溶液，调节步骤B-1所得溶液的pH值至中性；B-3、然后将步骤B-2所得溶液依次通过钡阳离子交换树脂柱Ba柱、氢离子交换树脂柱H柱和铯阳离子交换树脂柱Cs柱，得到高纯氯化铯溶液，供下一步同位素分析使用；C、离子交换制备及热电离质谱测定与校正:C-1、将上步所得高纯氯化铯溶液涂在热电离质谱仪的石墨上进行热电离质谱测试，用法拉第杯同时接收m/e为301、303的离子峰强度，通过计算获得Ra = 37C1/35C1，其中301 对应 133Cs235Cl' 303 对应 133Cs237Cr ；C-2、根据下式将上述计算结果的Rcd值与已知的同位素标准值巧f进行对比校正，得出最终的δ 37Cl'值:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯代烃中氯同位素的低温转化与测定方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：A、有机物氧化脱氯处理：A‑1、取一密闭反应容器，注入纯水，依次加入硫酸亚铁粉末及过硫酸钠溶液，摇匀并静置；A‑2、将氯代烃注入到上步反应容器的液面以下，然后加入双氧水，迅速盖上反应容器的密闭盖；A‑3、将反应容器置于超声仪内在温度范围50‑65度下超声反应5‑12小时，超声仪功率为750瓦或更高；A‑4、将反应容器置于紫外分析仪上，同时打开短波和长波，在25‑35W的功率下照射3个小时以上；B、无机氯萃取提纯：B‑1、取反相固相萃取小柱，依次用甲醇和纯水活化处理，然后将步骤A所得溶液通过活化后的反相固相萃取小柱，流速控制在2‑10mL/min；B‑2、取碳酸氢钠溶液，调节步骤B‑1所得溶液的pH值至中性；B‑3、然后将步骤B‑2所得溶液依次通过钡阳离子交换树脂柱Ba柱、氢离子交换树脂柱H柱和铯阳离子交换树脂柱Cs柱，得到高纯氯化铯溶液，供下一步同位素分析使用；C、离子交换制备及热电离质谱测定与校正：C‑1、将上步所得高纯氯化铯溶液涂在热电离质谱仪的石墨上进行热电离质谱测试，用法拉第杯同时接收m/e为301、303的离子峰强度，通过计算获得RCl＝37Cl/35Cl，其中301对应133Cs235Cl‑，303对应133Cs237Cl‑；C‑2、根据下式将上述计算结果的Rcl值与已知的同位素标准值进行对比校正，得出最终的δ37Cl'值：其中为标准物质SMOC的同位素比值。...

【技术特征摘要】
1.一种氯代烃中氯同位素的低温转化与测定方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: A、有机物氧化脱氯处理: A-1、取一密闭反应容器，注入纯水，依次加入硫酸亚铁粉末及过硫酸钠溶液，摇匀并静置； A-2、将氯代烃注入到上步反应容器的液面以下，然后加入双氧水，迅速盖上反应容器的密闭盖； A-3、将反应容器置于超声仪内在温度范围50-65度下超声反应5-12小时，超声仪功率为750瓦或更高； A-4、将反应容器置于紫外分析仪上，同时打开短波和长波，在25-35W的功率下照射3个小时以上； B、无机氯萃取提纯: B-1、取反相固相萃取小柱，依次用甲醇和纯水活化处理，然后将步骤A所得溶液通过活化后的反相固相萃取小柱，流速控制在2-10mL/min ； B-2、取碳酸氢钠溶液，调节步骤B-1所得溶液的pH值至中性； B-3、然后将步骤B-2所得溶液依次通过钡阳离子交换树脂柱Ba柱、氢离子交换树脂柱H柱和铯阳离子交换树脂柱Cs柱，得到高纯氯化铯溶液，供下一步同位素分析使用； C、离子交换制备及热电离质谱测定与校正: C-1、将上步所得高纯氯化铯溶液涂在热电离质谱仪的石墨上进行热电离质谱测试，用法拉第杯同时接收m/e为301、303的离子峰强度，通过计算获得Ra = 37C1/35C1，其中301对应 133Cs235Cl' 303 对应 133Cs237Cr ； C-2、根据下式将上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂建业，刘菲，陈鸿汉，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11