海水内溶解态甲烷的测定方法技术

本发明专利技术涉及海水内溶解态甲烷的测定方法，其中，包括如下步骤：a)将样品注入已注入有氯化镉溶液的真空容器中并冷藏保管的步骤；b)振动容器后使其与周边进行温度平衡的步骤；c)使容器内的样品通过甲烷分离器而使溶解态甲烷与残留物分离的步骤；以及d)对分离的溶解态甲烷用质谱仪进行分析的步骤。根据本发明专利技术的测定方法具有如下优点：能够最大限度地提高溶解态甲烷的回收率，从而提高其分析率，以少量的样品也能够进行分析。另外，根据本发明专利技术的测定方法，除测定溶解态甲烷外，还可以利用提取溶解态甲烷后的样品同时进行硫同位素分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测定海水内含有的溶解态甲烷得浓度的方法，更详细的涉及与现有的样品采集方法不同，能够最大限度地提高溶解态甲烷的回收率，从而提高其分析率，以少量样品也能够进行分析，且除测定溶解态甲烷外，还可以同时进行溶解态硫化氢内的硫同位素分析的测定方法。
技术介绍
已知甲烷是与等量的二氧化碳相比产生高20倍的温室效应的主犯，但同时作为重要的能源之一备受瞩目。特别是，作为天然气的主要成分，甲烷的含量大，适合作为燃料使用，但其在常温及大气压下以气态存在，不利于运输和保管，且相当一部分与石油矿场相叠，所以大部分用量仍依靠进口。如上所述，一般情况下，甲烷以气态存在，但在海洋及地球的地壳内部，也会呈甲烷水合物(methane hydrate)的形态存在。甲烷水合物是在低温高压条件下，甲烷分子进入水分子结晶结构中而形成的固体物质，据悉在韩国东海地带有大量埋藏。2005年6月，韩国政府开发事业团在郁陵岛南部100km处海底发现有约6亿吨甲烷水合物。这相当于韩国国内约30年的天然气消耗量。目前，韩国政府正在计划将这种甲烷水合物作为新能源开发加以利用。但是，由于甲烷水合物在深海以固态存在，难以采用现有的天然气采掘方法，迫切需要开发新的采掘技术。另外，随着这种采掘技术的开发，部分甲烷水合物会分解，溶于海水当中，因此还需要一种能够测定海水内存在的溶解态甲烷量的技术。一般情况下，溶解态甲烷的测定分为两个步骤进行。首先是将溶解态的甲烷气体以气态提取的步骤，其次是对提取的气体进行定量的步骤。提取溶解态气体时主要采用利用顶空法(headspace)、或者利用吹扫-捕集(purge-trapping)的方法以及利用平衡器(equilibrator)的方法等。这些提取得到的甲烷通过装有火焰离子化检测器(flame ionization detector,FID)的气相色谱仪或光-声红外探测器(photo-acoustic infrared detector)定量。该方法的优点是，由于大气中的甲烷浓度非常低，所以污染样品的可能性较小，用于定量的检测器(detector)能够测定低浓度，因此一般情况下，测定误差较小。但是，在利用顶空法或者吹扫-捕集(purge-trapping)的情况下，不仅处理样品需要花费时间，在提取溶解气体的步骤中，浓度的准确性也会有所下降(An and Joye,1997)。测定所需的样品量也较大，需要50至600ml以上，成为难以进行反复实验的主要原因。现有技术文献非专利文献1：崔奎勋等,2002.以务安地区为中心的甲烷的长周期性浓度变化特性研究.地球科学会志,23(3):2803293.非专利文献2：洪诚吉,1995.大气温室气体的增加与气候变化的可能性.化学工学与技术,13(4):3546360.
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种海水内溶解态甲烷的测定方法，该方法能够最大限度地提高溶解态甲烷的回收率，从而提高其分析率，以少量的样品也能够进行分析。本专利技术的另一目的在于提供一种海水内溶解态甲烷的测定方法，该方法除测定溶解态甲烷外，还可利用提取溶解态甲烷后的样品同时进行溶解态硫化氢内的硫同位素分析。本专利技术涉及一种海水内溶解态甲烷的测定方法。本专利技术的一个方式涉及一种海水内溶解态甲烷的测定方法，其中，包括如下步骤：a)将样品注入已注入有氯化镉溶液的真空容器中并冷藏保管的步骤；b)振动容器后使其与周边进行温度平衡的步骤；c)使容器内的样品通过甲烷分离器而使溶解态甲烷与残留物分离的步骤；以及d)对分离的溶解态甲烷进行分析的步骤。本专利技术的另一方式涉及一种海水内溶解态甲烷的测定方法，其中，还包括：e)从去除溶解态甲烷的样品中过滤沉淀物质后分析溶解态硫化氢内的硫同位素的步骤。本专利技术中，上述a)步骤可以包括如下步骤来进行：a1)将氯化镉溶液注入容器中并密封的步骤；a2)利用真空泵使容器内部成为真空状态的步骤；以及a3)将样品注入容器中并在0至10℃冷藏保管的步骤。本专利技术中，上述甲烷分离器可以包括：与真空容器、质谱仪及残留物处理装置连接的真空罩；位于真空罩的内部，用于通过上述样品，从样品中分离甲烷的有机硅管；用于向有机硅管供给样品的不锈钢管；以及使真空罩的内部维持真空状态的真空泵。另外，上述甲烷分离器在真空罩内部填满样品后，可以通过将附着于不锈钢管一端的有机硅管插入样品中而分离甲烷。本专利技术中，相对于100重量份的样品，可以添加1至40重量份的氯化镉溶液。如上所述，本专利技术具有如下优点，即能够最大限度地提高溶解态甲烷的回收率，从而提高其分析率，以少量样品也能够进行分析。另外，根据本专利技术的测定方法除测定溶解态甲烷外，还可以利用提取溶解态甲烷后的样品，同时进行溶解态硫化氢内的硫同位素分析。附图说明图1和图2表示根据本专利技术的一个例子的甲烷分离器。符号说明110：容器111：塞子(stopper)120：样品130：蠕动泵140：真空罩150：检测器151：有机硅管152：收缩管160：不锈钢管170：微调装置180：收缩活塞具体实施方式以下通过包括附图的具体例或者实施例对根据本专利技术的氮化物荧光体及其制备方法及发光装置进行更详细的说明。但下述具体例或实施例仅作为一种参考，用以详细说明本专利技术，并非旨在限制本专利技术，本专利技术可以通过各种形式实现。另外，除非另有定义，所有技术用语及科学用语的含义与本专利技术所属领域技术人员所能普遍理解的含义相同。本申请中用于说明的用语只是为了有效说明特定的具体例，并非旨在限制本专利技术。另外，下面介绍的附图是为了向本领域技术人员充分传达本专利技术的思想而作为一个例子提供的。因此，本专利技术并不局限于下面给出的附图，并可以采用其他形式具体实施。为了能够清楚的说明本专利技术的思想，下面给出的附图可能会有所夸张地图示。另外，整体说明书中相同参考编号表示相同的组成要素。另外，除非上下文中有特别指出，说明书及其附带的权利要求书中所采用的单数形式均包括复数形式。本专利技术涉及的溶解态甲烷的测定方法可以根据样品的形态(液态，固态)，采用不同的提取系统。由此，具有能够最大限度地提高溶解态甲烷的回收率，从而提高其分析率，以少量样品也能够进行分析的优点。根据本专利技术的海水内溶解态甲烷的测定方法，其中，包括如下步骤：a)将样品注入已注入有氯化镉溶液的真空容器中并冷藏保管的步骤；b)振动容器后使其与周边进行温度平衡的步骤；c)使容器内的样品通过甲烷分离器而使溶解态甲烷与残留物分离的步骤；以及d)对分离的溶解态甲烷进行分析的步骤。另外，本专利技术中，上述a)步骤可以包括如下步骤来进行：a1)将氯化镉溶液注入容器中并密封的步骤；a2)利用真空泵使容器内部成为真空状态的步骤；以及a3)将样品注入容器并在0至10℃冷藏保管的步骤。上述容器的大小及材质没有限制。但是，为了抑制能够生成甲烷的细菌、古生菌等微生物的活动，优选能够使太阳光等无法透射的不透明玻璃材质。特别是能够生成甲烷的细菌，在厌氧条件下，会通过能量代谢过程生成甲烷，因此以抑制这样的条件为优选。根据本专利技术的氯化镉用于抑制微生物的活动，是一种无色透明的具有叶片状结晶的物质。一般情况下，除氯化镉外，镉化合物还有氧化镉(CdO)、硝酸镉(Cd(NO3)2·4H2O)、硫酸镉(CdSO4·8/3H2O)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水内溶解态甲烷的测定方法，其中，包括如下步骤：a)将样品注入已注入有氯化镉溶液的真空容器中并冷藏保管的步骤；b)振动容器后使其与周边进行温度平衡的步骤；c)使容器内的样品通过甲烷分离器而使溶解态甲烷与残留物分离的步骤；以及d)对分离的溶解态甲烷用质谱仪进行分析的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.09 KR 10-2014-00691541.一种海水内溶解态甲烷的测定方法，其中，包括如下步骤：a)将样品注入已注入有氯化镉溶液的真空容器中并冷藏保管的步骤；b)振动容器后使其与周边进行温度平衡的步骤；c)使容器内的样品通过甲烷分离器而使溶解态甲烷与残留物分离的步骤；以及d)对分离的溶解态甲烷用质谱仪进行分析的步骤。2.根据权利要求1所述的海水内溶解态甲烷的测定方法，其中，还包括e)从去除溶解态甲烷的样品中过滤沉淀物质后分析硫同位素的步骤。3.根据权利要求1所述的海水内溶解态甲烷的测定方法，其中，所述a)步骤包括：a1)将氯化镉溶液注入容器中并密封的步骤；...

【专利技术属性】
技术研发人员：金知薰，崔枝宁，洪性璟，
申请(专利权)人：韩国地质资源研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR