[发明专利]一种基于双路进样的地下水氯同位素质谱分析方法

说明书

本发明属于地下水同位素分析技术领域，具体涉及一种基于双路进样的地下水氯同位素质谱分析方法，基于双路进样进行改进，解决在线测试参考气压力不足和传统双路进样方式导致生成物的挥发和逸出的问题，用于挥发性气体的双路进样，能够保证测试过程中的密封性，提高生成物的产率和样品测试的精度。

技术领域

本发明属于地下水同位素分析技术领域，具体涉及一种基于双路进样的地下水氯同位素质谱分析方法。

背景技术

氯作为常见的卤族元素，在自然界各种地质体中广泛存在。在地下水的相关研究中，氯稳定同位素特征不仅可以指示成矿作用、判明矿床成因、重建矿床演化史，还可以示踪卤水起源，研究海水入侵、恢复和重现各种水体的演化过程，具有其他同位素不能提供的有关地下水溶质来源及水文地球化学的信息，是探索地质环境变化和水体演化的一种有效工具，对地球科学各个领域的研究都具有重要的意义，已受到广大研究者的重视。然而，长期以来受到测试技术的限制，氯稳定同位素(³⁷Cl)的研究与应用进展缓慢。早期的测试方法常通过离线的测定方法，存在耗时、耗溶剂和需要样品氯含量高等缺陷，发展在线监测技术成了近十年来的主流研究方向，但是由于生成物CH₃Cl本身的性质，导致参考气压力较低，在线测试的峰经常无法出现，而在双路进样方式中，一路采用样品气的进样路径，另一路是标准参考气进样路径。气体样品在双路进样时根据需要离线手动进样，通过采集好的储藏在储气罐中的气体和质谱仪的进样口连通进样，不受参考气压力的影响，可有效解决这一问题，方便与参考气比对，实现样品测试。但在氯稳定同位素双路进样过程中存在的另一难点问题是样品由AgCl 转变成CH₃Cl的过程需要加热，传统的双路进样管无法保证加热过程的密封性，再加上生成物CH₃Cl本身的挥发性质，普通的双路进样管在加热过程中会漏气导致反应过程中有CH₃Cl逸出，降低产物转化率，因此，本方法选择了密封性好的棕色瓶作为进样管，通过改变进样方式，保证了反应和测试过程中的密封性，提高了样品的转化率和测试精度。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供了一种改进的基于双路进样的地下水氯同位素质谱分析方法，该方法能够解决在线测试参考气压力不足和传统双路进样方式导致生成物的挥发和逸出的问题，用于挥发性气体的双路进样，能够保证测试过程中的密封性，提高生成物的产率和样品测试的精度。

为了实现上述发明目的，本发明采用的具体技术方案一种基于双路进样的地下水氯同位素质谱分析方法，关键是，包括以下步骤：

A、AgCl制备

1)、用移液枪将含有Cl-的样品溶液吸取20ml加入到50ml烧杯中，根据浓度不同，先用超纯水稀释或缓缓蒸发以使溶液达到浓度≤0.112g/L；

2)、用超纯硝酸将配好的样品溶液酸化并加热5～10分钟除去CO₂；

3)、配置100ml 0.4molKNO₃溶液放入玻璃瓶中，在装有样品的50ml 烧杯中加入1ml KNO₃溶液有助于形成AgCl小晶体；

4)、在装有样品的50ml烧杯中加入0.0004mol无水磷酸氢二钠和 0.0098mol柠檬酸一水合物以缓冲pH值，除去沉淀物中包含的硫化物、磷酸盐和碳酸盐等；

5)、配置50ml 0.2mAgNO₃溶液放入棕色玻璃瓶中，在装有样品的50ml 烧杯中加入1ml 0.2MAgNO₃溶液以沉淀AgCl，将烧杯存放到黑暗的地方避光24h，使溶液沉淀完全；

6)、沉淀完全后，将生成的沉淀物转移到琥珀色小瓶中静置，然后用 5％HNO₃漂洗3～5次，然后将样品放入烘箱中烘干，干燥的样品存储到黑暗的地方直至制备CH₃Cl；