[发明专利]一种基于化学转化的大气气溶胶中铵态氮同位素比值测定方法

摘要

本发明公开了一种基于化学转化的大气气溶胶中铵态氮同位素比值测定方法，包括：离子色谱分析大气气溶胶样品NH4+的质量浓度；用超声振荡仪过滤、萃取样品形成0.25μgNH4+/ml的溶液；碱性次溴酸盐将NH4+氧化成NO2‑；pH＜0.3条件下盐酸羟胺将NO2‑还原成N2O；Precon+GasBench II+IRMS联用测定N2O氮同位素比值；建立标准曲线，计算大气气溶胶样品NH4+的氮同位素比值。本发明方法结果准确性高，重复十次精确度达到0.05‰。

主权项

1.一种大气气溶胶中铵态氮同位素比值测定方法，其特征在于，包括步骤：(1)使用离子色谱测定出样品中铵根离子的含量，按照计算使用特定直径的切割器切取大气样品膜于玻璃瓶内并向其中加入去离子水，确保浸提液中含有大于1.25μg的将加入样品膜和去离子水的玻璃瓶放入超声水浴震荡仪在常温下超声震荡；(2)对震荡后的样品进行萃取，使用0.22μm的针式过滤器进行过滤。按照样品中含有1μg的计算，吸取相应体积测试样品于12mL离心管中，加入去离子水将样品稀释至4mL；(3)使用移液枪吸取0.2mL溴储备液于50mL棕色试剂瓶内，加入去离子水至10mL，然后向体系中加入0.6mL、6M的浓HCl，用锡纸包裹试剂瓶放入暗处反应5min后取出，向其中迅速地加入10mL、消煮过的10M的NaOH，充分混合均匀，得到碱性次溴酸盐氧化剂；(4)向(2)中所得大气气溶胶样品溶液的顶空瓶中加入0.4mL现配的碱性次溴酸盐氧化剂，震荡顶空瓶使样品和氧化剂混合均匀后，用封口膜封住顶空瓶口，静置反应40min，使铵盐氧化为亚硝酸盐；(5)向步骤(4)所得溶液中加入0.05mL亚砷酸钠溶液，除去其中多余的BrO‑；(6)向步骤(5)所得溶液中加入加入1mL、6M的浓HCl调整溶液pH，使之pH值在0.3以下，并加盖密封顶空瓶；(7)使用气密性注射器向(6)中得到的体系中注射0.5mL盐酸羟胺稀释液；(8)将步骤(7)处理后的顶空瓶放入恒温振荡器震荡反应，亚硝酸根还原成氧化亚氮；(9)将步骤(8)中顶空瓶从恒温振荡器中取出倒置静置0.5h，使样品降至常温；(10)使用气密性注射器向经过步骤(9)处理过后的样品注射0.5mL、5M的NaOH终止反应，倒置等待上机；(11)将步骤(10)处理后的顶空瓶通过与同位素比质谱仪连用的气体预浓缩装置和多用途在线气体制备和导入系统，测定顶空瓶上部化学转化产生的N2O中的氮同位素比值；(12)将国际原子能机构标定过的、已知同位素值的硫酸铵国际标准样品USGS25、USGS26、IAEA‑N‑1重复(3)‑(11)步骤，通过测定值和真值建立标准曲线，换算步骤(11)上机测定的大气气溶胶样品中的氮同位素比值，得到大气气溶胶样品中铵态氮同位素值。