本发明专利技术的目的是提供了一种有机单体氯或溴同位素的在线分析方法，采用直接负化学电离法取代原来复杂的有机单体转化过程。其特征步骤包括：A、对氯或溴代有机物进行富集；B、气相色谱分离：将富集后的氯或溴代有机物的样品，装入气相色谱进行分离；C、负化学电离：经过色谱分析后的组分直接由毛细管柱流入负化学离子源内，用负化学离子源替换原来同位素比质谱上标配的电子轰击源，进行负化学电离；D、质谱检测：在气体同位素比质谱上，选择与氯或溴同位素质量数直接对应的法拉第接收杯，接收负化学电离产生的带负电的同位素碎片离子，此过程在高真空状态下进行，真空度高于1.0×10-3Pa。本发明专利技术的方法极大地简化了有机单体氯或溴同位素在线分析的流程，理论上可以形成各种有机单体同位素比的检测专用设备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新型的氯或溴代有机物单体氯同位素(CSIA-Cl)或溴同位素 (CSIA-Br)分析方法，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
随着地球科学、环境科学、食品科学及医学研究不断的深入，传统的全样品同位素比值分析(BSIA)已经无法满足研究需求，而新型的有机单体同位素技术(CSIA)成为前沿的研究热点。CSIA方法可以被用来识别和追踪地下水、地表水和土壤有机污染源，监测有机污染物的降解过程和检验防治措施的效果，鉴别氯代有机物的生产厂商，追究有机污染事件制造者的相关责任，鉴定重大疾病的病灶来源等等用途。随着卤代有机污染物的不断增多，CSIA技术中除了传统的碳(13C/12C)、氢( / )、 氧(180/160)等稳定同位素外，氯(37ClZ35Cl)、溴(79Br/81Br)稳定同位素比值分析已经成为热点。利用同位素比质谱(IRMS)，可以进行氯代有机物中氯同位素分析，但经典的做法非常复杂，需要将氯代有机物转化为氯甲烷(CH3Cl)，然后将其电离成CH3Cl+,再送入同位素比质谱检测，由于这一转化过程本身非常困难，因此往往只能通过离线完成，溴代有机物也是同样的情况。从理论上来说，氯代有机物或溴代有机物在受到能量轰击时容易失去一个氯原子或溴原子形成M-Cl或者M-Br，也就是说在进行负离子检测时可以很容易检测到电离出来的氯负离子或者溴负离子，但是这一规律多年来只是用来做有机物的含量测定，却从未被应用到同位素分析领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种有机单体氯或溴同位素的在线分析方法，采用直接负化学电离法取代原来复杂的有机单体转化过程。其详细技术方案阐述如下A、对氯或溴代有机物进行富集；B、气相色谱分离将富集后的氯或溴代有机物的样品，装入气相色谱进行分离；C、负化学电离经过色谱分析后的组分直接由毛细管柱流入负化学离子源内，用负化学离子源替换原来同位素比质谱上标配的电子轰击源，进行负化学电离；D、质谱检测在气体同位素比质谱上，选择与氯或溴同位素质量数直接对应的法拉第接收杯，接收负化学电离产生的带负电的同位素碎片离子，此过程在高真空状态下进行，真空度高于1.0X10_3Pa。基于化学电离的有机单体氯或溴同位素在线分析方法，步骤A所述的富集手段包括液液萃取、固相萃取、加速溶剂萃取、微波辅助萃取、吹扫捕集浓缩或顶空进样常规富集方法。所述的基于化学电离的有机单体氯或溴同位素在线分析方法，所述的富集手段包括富集土壤中有机氯农药残留，将土壤样品粉碎至100目左右，装入萃取池，采用二氯甲烷 /丙酮(1+1)进行萃取；条件如下炉温100°C,压力10. 3MPa,静态时间:5min (5min预热平衡之后),冲洗体积萃取池体积的60%，氮清洗1. 03Mpa压力下80s，静态周期2次。将提取好的样品在氮吹仪上浓缩至O. 5ml以下，然后用正己烷定容到1ml，供分析用。所述的基于化学电离的有机单体氯或溴同位素在线分析方法，所述的富集手段包括富集废水中挥发性有机污染物中的氯乙烯、二氯乙烯、三氯乙烯或四氯乙烯，采用吹扫捕集方法浓缩；条件如下将水样装入吹扫捕集仪进行吹扫捕集仪，捕集阱为10号阱，吹扫气为氮气，吹扫流量40mL/min,吹扫时间Ilmin ;解析预热180°C,解析温度190°C,解析时间O.5min ;烘焙温度220°C,烘焙时间6min ;捕集后的组分在上述热解析的条件下被解析进入气相色谱仪。所述的基于化学电离的有机单体氯或溴同位素在线分析方法，步骤B所述的氯代有机物气相色谱分离条件包括毛细管色谱柱DB-5MS柱，色谱程序升温条件初始温度 500C，然后以25°C /min的速度升至180°C，再以15°C /min的速度升至300°C，保持3min，进样口温度210°C ;进样方式不分流；进样体积1μ I。所述的基于化学电离的有机单体氯或溴同位素在线分析方法，步骤B所述的氯代有机物气相色谱分离条件包括毛细管色谱柱Rtx-624，柱始温度40°C，保持2min ；以 200C /min程序升温至210°C，保持5min ;进样口温度220°C ;分流进样，分流比10 ;柱流速 1mT,/mi η η所述的基于化学电离的有机单体氯或溴同位素在线分析方法，步骤C所述的负化学电离条件如下尚子源类型NCI源；反应气甲烧；电压70eV ；尚子源温度200 C ;传输杆温度 210°C;灯丝电流为60 μ A ;在以上条件下土壤中有机氯农药中的氯就会被电离为氯离子，并且同时产生35C1_、37C1_。所述的基于化学电离的有机单体氯同位素在线分析技术，步骤C所述的负化学电离条件如下尚子源类型NCI源；反应气异丁烧；电压70eV ；尚子源温度200 C ;传输杆温度210°C ;灯丝电流为60μΑ;在以上条件下氯乙烯、二氯乙烯、三氯乙烯或四氯乙烯单体中的氯均会被电离为产生 35cr、37cr ；或在以上条件下溴仿单体有机物中的溴就会被电离为溴离子，并且同时产生79Br' 81Br'所述的基于化学电离的有机单体氯或溴同位素在线分析方法，其特征在于所述的负化学电离产生的35C1_、37C1_在磁场的作用下发生偏转，然后由同位素比质谱的接收质量数为35、37的法拉第接收杯接收35cr、37cr，最后由信号检测器进行放大输出，接收检测即可检测出35C1_、37C1_、各自的峰强度，I37, I35并通过下式计算同位素比值Ra 权利要求1.，其特征步骤包括A、对氯或溴代有机物进行富集；B、气相色谱分离将富集后的氯或溴代有机物的样品，装入气相色谱进行分离；C、负化学电离经过色谱分析后的组分直接由毛细管柱流入负化学离子源内，用负化学离子源替换原来同位素比质谱上标配的电子轰击源，进行负化学电离；D、质谱检测在气体同位素比质谱上，选择与氯或溴同位素质量数直接对应的法拉第接收杯，接收负化学电离产生的带负电的同位素碎片离子，此过程在高真空状态下进行，真空度高于I. 0Xl(T3Pa。2.根据权利要求I所述的基于化学电离的有机单体氯或溴同位素在线分析方法，其特征在于步骤A所述的富集手段包括液液萃取、固相萃取、加速溶剂萃取、微波辅助萃取、吹扫捕集浓缩或顶空进样常规富集方法。3.根据权利要求2所述的基于化学电离的有机单体氯或溴同位素在线分析方法，其特征在于所述的富集手段包括富集土壤中有机氯农药残留，将土壤样品粉碎至100目左右， 装入萃取池，采用二氯甲烷/丙酮(1+1)进行萃取；条件如下炉温100°c，压力10. 3MPa，静态时间5min(5min预热平衡之后)，冲洗体积萃取池体积的60%，氮清洗1. 03Mpa压力下80s，静态周期2次。将提取好的样品在氮吹仪上浓缩至O. 5ml以下,然后用正己烧定容到Iml,供分析用。4.根据权利要求2所述的基于化学电离的有机单体氯或溴同位素在线分析方法，其特征在于所述的富集手段包括富集废水中挥发性有机污染物中的氯乙烯、二氯乙烯、三氯乙烯或四氯乙烯，采用吹扫捕集方法浓缩；条件如下将水样装入吹扫捕集仪进行吹扫捕集仪，捕集阱为10号阱，吹扫气为氮气， 吹扫流量40mL/min,吹扫时间Ilmin ;解析预热18(TC,解析温度19(本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：桂建业，赵国兴，陈宗宇，刘福亮，
申请(专利权)人：中国地质科学院水文地质环境地质研究所，
类型：发明
国别省市：
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