同位素质谱合成（七）

对于动物及此外生物样品，同位合成所需的素质样品量可酌情削减。与酸消煮的谱合光阴，在消煮液呈清亮后再不断消煮2h。同位

先魔难半微量蒸汽蒸馏器是素质否漏气，并加水空蒸馏一次洗净蒸馏器，谱合待消煮液冷却后，同位用大批无离子水将消煮液定量地转移到蒸馏器内，素质并用水洗涤凯氏瓶4次一5次（总用水量不超过30mL～35 mL)。谱合于150 mL锥形瓶中，同位退出5mL硼酸一调唆剂溶液，素质放在冷凝管最后，谱合管口直插硼酸液面下。同位而后向蒸馏室内逐步退出20mL氢氧化钠溶液，素质通入蒸汽妨碍热汽蒸馏。谱合待馏出液体积达40 mL时，停止蒸馏。用大批无离子水冲洗冷凝管的最后。

用硫酸规范溶液(试剂5)滴定馏出液，色调由绿色至洋红色为尽头，记实所用酸规范溶液的体积(mL)。空缺测定所用酸规范溶液的体积，平凡不患上超过0.4mL。

（4）服从合计

式中: ω(N)——土壤全氮的品质分数，%；

V——滴定试液时所用去的酸规范溶液的体积,mL;

V₀——滴定空缺时所用去的酸规范溶液的体积,mL；

C_H——酸规范溶液的浓度，mol·L^-1;

14——氮原子的摩尔品质g·mol^-1；

10^-3——将mL换算成L的系数;

m——土壤样品质量，g。

在经滴定至尽头，测定过全氮品质分数的溶液中，退出6滴硫酸溶液妨碍酸化，置于滚水浴中稀释至干，待反映气化。

（5）留意事变

①在合成氮同位素比值时，可用多种方式将区别形态的氮素转变为铵以及别离铵。方式的抉择平凡取决于合成样品中硝态氮以及亚硝态氮的含量，以及这两种氮素在合成中的意思。

②用水蒸汽蒸馏的方式，应定量地将消煮液中的铵别离进去，并收集在硼酸一调唆剂溶液中。蒸馏光阴缺少，铵的别离不残缺，将产生同位素分馏征兆，影响氮同位素比值的丈量。

③经酸滴定过的含铵的棚酸一调唆剂溶液部署在室温中的光阴不能超过2d以上，因为放久后样品中繁殖微生物。此外，应将样品保存在带塞的瓶子中，省患上样品受大气中氨的传染。平凡将含铵的样品溶液后行酸化，并稀释至很小的体积后置于冰箱中保存。

三、铵转化成氮气

在真空条件下，用次溴酸钠解决含铵样品，将铵氧化成供质谱合成用的氮气。其反映式如下:

2NH₄⁺+3NaOBrt⇔3NaBr+3H₂O+N₂↑

因为至今不适应的方式罗致以及转移N₂,以是将钱转化成氮气的反映必须在与质谱计联用的真空气化装置中妨碍。图48-11是一种以及同位素质谱计相衔接的真空气化装置。该装置真空功能优异，根基上消除了漏气的影响，同时也削减了所需的样品氮量。

在次溴酸盐的氧化反映中，应留意如下3个成果:首先，所用次溴酸盐溶液必须过多，确保样品铵残缺被氧化成氮气，否则将泛起同位素的分馏效应。其次，此反映历程中会组成大批氮的氧化物，比喻NO以及N₂O。此外碱中的碳酸盐遇酸会天生CO₂，这是杂质气体将干扰同位素质谱合成，必须配置液氮冷阱使之消除了。最后，应防御空气氮对于样品N₂的传染，确保反映瓶以及其余接口处不漏入空气。

平凡倡导，供次溴酸钠氧化的样品应含有2mg的铵态氮，其体积不患上超过3mL。因此，个别要将含铵的溶液妨碍稀释。稀释时，溶液中应含有未必的酸量，以防御稀释历程中按遭损失，但退出酸量不宜太多，否则在用次溴酸钠解决稀释样品时会天生澳(Br^- +OBr^- +2H⁺→H₂O+Br₂)。

（1）试剂

①次溴酸钠-碘化钾溶液:消融200g氢氧化钠于300 mL无离子水中，将溶液置于冰中冷却。取一半溶液移至500 mL锥形瓶中，将其浸埋在碎冰内，并在30 min光阴内退出60mL溴。加溴时应猛烈地搅拌溶液，同时应操作退出的速率，以使溶液的温度不超过5^oC，当溴加完后，再退出另一半的氢氧化钠溶液，搅拌搅浑后塞紧瓶塞，置于冰箱中保存1d。在滤去冷藏历程中组成的少许的溴化钠积淀后，用等体积的碘化钾〔p(K1)=2g·L^-1]稀释，并将次溴酸钠一碘化钾溶液置于带塞的棕色试剂瓶内放于冰箱中贮存。此溶液1 mL可能使5 mg左右的铵态氮氧化成氮气;

②液氮，一196^oC。

（2）仪器与配置装备部署

与质谱计相衔接的¹⁵N真空气化装置;带14^#玻璃规范磨口的梨形反映瓶；杜瓦瓶，烘箱。

（3）合成步骤

排汇约含2mg铵态氮的样品溶液置于梨形反映瓶中，放入80^oC烘箱中稀释至干。将盛有样品的梨形瓶装在真空气化装置上，关上活塞A，抽反映瓶内的真空。而后逐步旋转活塞B，逐阵势退出次溴酸钠溶液。当氮气停止发生时，将反映瓶浸埋在液氮杜瓦瓶中，以解冻水燕气以及次溴酸钠氧化历程中所产生的杂质气体。最后由质谱计测定氮气样品中¹⁵N的品貌。

（4）留意事变

①真空气化装置以及梨形反映瓶的真空功能严正影响¹⁵N合成的精确度。在次溴酸钠反映先后，应尽量即便防御将抽成真空的反映瓶放宜光阴过长。假如在反映瓶抽过真空日后，赶快妨碍次溴酸盐的氧化反映，并尽快地把产生的氮气送入质谱计中，即可取患上较好的服从。

②在样品的稀释历程中，应防御铵的挥发损失。假如有铵的损失，不光使样品中的氮量不够质潜合成，而且在铵的挥发损失历程中泛起的同位家分馏征兆使测患上的氮同位素比值是虚伪的服从。

参考资料：土壤农业化学合成方式