[发明专利]反硝化细菌法生成的氧化亚氮气体氮氧同位素分析仪

摘要

本发明公开一台用于反硝化细菌法生成的氧化亚氮稳定同位素富集分析仪。其特征是通过本装置可以实现对反硝化细菌法生成的氧化亚氮气体的富集、提纯，除去气体CO2和水汽和细菌反应过程中生成的大量有机成分，避免了杂质气体进入质谱对测试的影响；在实现对氧化亚氮气体中δ18O/16O和δ15N/14N的分析测试同时，通过对氧化亚氮气体的高温裂解，导入气体同位素质谱仪实现对N2和O2的δ15N/14N和δ17O/16O或excess17O/16O和δ18O/16O分析测定。

主权项

1.一种应用于反硝化细菌法生成的氧化亚氮稳定同位素富集分析仪，六通阀(A)、六通阀(A)的六个接点：(a1、a2、a3、a4、a5、a6）、六通阀(B)、六通阀(B)的六个接点：(b1、b2、b3、b4、b5、b6)、He载气（1）、电冷阱(2)、化学阱（3）、VOC 阱（4）、样品瓶(5)、液氮冷阱LN1（6）、冷阱LN2（7）、色谱柱（8）、裂解炉（9）、色谱柱（10）、去水阱（11）、样品气的开式分流接口（12）、气体同位素质谱仪（13）、取样针（14）、参考气O2(15)、参考气N2（16）、参考气N2O（17）、参考气开式分流接口（18），六通阀(A)的六个接点：(a1、a2、a3、a4、a5、a6）间切换有负载（load）和添加（inject）：其特征是：当六通阀(A)处于负载（load）状态时，由反消化细菌法收集在样品瓶(5)中N2O气体在He载气（1）携带下由插入样品瓶(5)中的取样针（14）流出，依次通过电冷阱(2)、化学阱（3）、VOC 阱（4）和六通阀(A)接点(a1)、（a6）进入液氮冷阱LN1中冷冻存储，其中未冻结的杂气由六通阀(A)接点（a3、a2)连通排出，完成N2O气体的取样富集；另一路He载气（1）通过毛细管由六通阀（A）接点（a5、a4）进入，依次通过冷阱LN2（7）、色谱柱（8）和六通阀（B）的接点(b2)连接并保持此段管路的洁净；在六通阀(A) 的添加（inject）状态时，一路He载气（1）通过毛细管由六通阀(A)接点（a5、a6）进入，通过升温后的液氮冷阱LN1（6），将液氮冷阱LN1（6）中的N2O样品气体转移到冷阱LN2（7）中冻结再提纯和富集，最后由色谱柱（8）和六通阀(B)接点(b2)连通排出；六通阀(B)的六个接点：(b1、b2、b3、b4、b5、b6)间切换有负载（load）和添加（inject）：当六通阀(B) 的添加（inject）状态时,六通阀(B)的接点(b2、b1)连通，六通阀(B)的接点(b2)通过色谱柱（8）和六通阀(A)的负载（load）状态连通，这时He载气（1）通过六通阀(A) 接点（a5、a4）进入，携带冷阱LN2（7）升温后的N2O气体经色谱柱（8）分离、六通阀(B)的接点(b2、b1)、去水阱（11）去水后进入样品气的开式分流接口（12）和气体同位素质谱仪（13）完成对N2O气体氮氧稳定同位素的分析；一路He载气（1）通过毛细管由六通阀(B)的接点(b4)进入，依次由六通阀(B)的接点（b3）、裂解炉（9）、色谱柱（10）、六通阀(B)的接点(b6、b5)连通后排出，维持系统管路洁净；当六通阀(B)处于负载（load）状态时,六通阀(B)的接点(b2、b3）、裂解炉（9）、色谱柱（10）和六通阀(B)的接点（b6、b1)依次连通，六通阀(A) 接点（a5、a4）进入，携带冷阱LN2（7）升温后的N2O气体经色谱柱（8）分离通过毛细管由六通阀(A) 接点（a5、a4）进入，携带冷阱LN2（7）升温后的N2O气体经色谱柱（8）和六通阀(B)的接点(b2、b3）连通进入裂解炉（9）高温裂解，裂解后生成N2和O2气体再经色谱柱（10）分离后由去水阱（11）除水后分别进入样品气的开式分流接口（12）并和气体同位素质谱仪（13），在线完成对N2和O2氮氧稳定同位素δ15N/14N和δ18O/16O、δ17O/16O分析测定。