【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)和化學(xué)分析，具體涉及一種硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法。
技術(shù)介紹
1、氮循環(huán)是自然界重要的生物地球化學(xué)過程之一。硝酸鹽(no3-)是氮循環(huán)中的關(guān)鍵化合物，而硝酸鹽的來源和轉(zhuǎn)化途徑在農(nóng)業(yè)污染控制、環(huán)境保護等方面有重要意義。研究硝酸鹽氮的同位素組成可以幫助科學(xué)家揭示硝酸鹽的來源及其在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化過程。氧化亞氮(n2o)是一種溫室氣體，也是在氮循環(huán)過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物。通過測定氧化亞氮中氮的同位素組成，可以間接推斷硝酸鹽的同位素信息。因此，開發(fā)一種高效、穩(wěn)定的硝酸鹽氮還原方法，以便后續(xù)測量其同位素信息，具有重要的實際應(yīng)用價值。現(xiàn)有樣品前處理方法通常采用細(xì)菌反硝化法和化學(xué)疊氮化鈉法將硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化成氧化亞氮氣體，但是細(xì)菌反硝化法對操作人員的要求很高，實驗條件比較嚴(yán)苛，疊氮化鈉屬于易燃易爆的管制藥品，操作不當(dāng)也容易對實驗人員造成危險。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述問題，本專利技術(shù)提供了一種硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法。通過簡單、安全的方法，將硝酸鹽中的氮全部還原為n2o氣體，測定生成n2o的氮同位素的組成，推斷硝酸鹽的氮同位素信息。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：
3、本專利技術(shù)技術(shù)方案之一：提供一種硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法，包括以下步驟：
4、向含硝酸鹽的水樣中加入過量氯化亞錫鹽酸水溶液使水樣中的硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽，繼續(xù)加入過量金屬鋅，使亞硝酸鹽被還原為n2o，得到硝酸鹽氮穩(wěn)定同
5、使硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)閚2o的反應(yīng)過程如下：
6、no3-+2sncl2+4hcl→no2-+2sncl4+2h2o；
7、2no2-+3zn+8h+→2n2o+3zn2++4h2o。
8、本專利技術(shù)技術(shù)方案之二：提供一種上述硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法在測定硝酸鹽中氮同位素組成中的應(yīng)用。
9、本專利技術(shù)技術(shù)方案之三：提供一種測定硝酸鹽中氮同位素組成的方法，包括以下步驟：
10、利用上述硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法處理待測硝酸鹽樣品，使用穩(wěn)定同位素比質(zhì)譜儀(irms)測定生成n2o的氮同位素比值，得出待測硝酸鹽樣品中氮同位素的組成。
11、本專利技術(shù)以氯化亞錫鹽酸水溶液和金屬鋅為還原物質(zhì)將硝酸鹽樣品完全還原為n2o氣體，再以irms測定生成n2o的氮同位素比值，推斷出硝酸鹽樣品中氮同位素的組成，該方法高效、簡便、精準(zhǔn)。
12、本專利技術(shù)技術(shù)方案之四：提供一種上述硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法在氮循環(huán)研究中的應(yīng)用。
13、本專利技術(shù)技術(shù)方案之五：提供一種上述硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法在環(huán)境樣品中硝酸鹽溯源中的應(yīng)用。
14、本專利技術(shù)技術(shù)方案之六：提供一種上述測定硝酸鹽中氮同位素組成的方法在氮循環(huán)研究中的應(yīng)用。
15、本專利技術(shù)技術(shù)方案之七：提供一種上述測定硝酸鹽中氮同位素組成的方法在環(huán)境樣品中硝酸鹽溯源中的應(yīng)用。
16、針對含硝酸鹽的水樣，直接以水樣為待處理或待測樣品；針對含硝酸鹽的土壤樣品，先以水浸提土壤樣品，過濾，分離出浸提液，作為待處理或待測樣品。
17、本專利技術(shù)的有益技術(shù)效果如下：
18、本專利技術(shù)提供了一種硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法，該方法具有高效性、簡便性和準(zhǔn)確性。
19、高效性：氯化亞錫和金屬鋅的還原反應(yīng)快速高效，可以在短時間內(nèi)完成硝酸鹽氮的還原，生成的氧化亞氮氣體純度較高，適合同位素分析。
20、簡便性：該方法不需要復(fù)雜的實驗設(shè)備和操作步驟，反應(yīng)條件溫和，適合批量樣品的處理。
21、準(zhǔn)確性：能夠?qū)⑾跛猁}中的氮完全還原為n2o，確保生成的氧化亞氮氣體與硝酸鹽樣品中氮同位素比值相同，外界干擾少和誤差小。
22、處理后的n2o使用僅對n2o響應(yīng)(氮的氧化物中僅對n2o響應(yīng))的穩(wěn)定同位素比質(zhì)譜儀測定n2o氮同位素比值，推斷出硝酸鹽樣品中氮同位素的組成。
23、本專利技術(shù)提供的測定硝酸鹽樣品中氮同位素組成的方法可用于測定環(huán)境樣品中硝酸鹽的氮同位素的組成，由于不同來源的硝酸鹽氮同位素的組成不同，因而本專利技術(shù)提供的測定方法可用于溯源環(huán)境樣品中硝酸鹽及揭示硝酸鹽在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化過程。
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1.一種硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.權(quán)利要求1所述硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法在測定硝酸鹽中氮同位素組成中的應(yīng)用。
3.一種測定硝酸鹽中氮同位素組成的方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.權(quán)利要求1所述硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法在氮循環(huán)研究中的應(yīng)用。
5.權(quán)利要求1所述硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法在環(huán)境樣品中硝酸鹽溯源中的應(yīng)用。
6.權(quán)利要求3所述測定硝酸鹽中氮同位素組成的方法在氮循環(huán)研究中的應(yīng)用。
7.權(quán)利要求3所述測定硝酸鹽中氮同位素組成的方法在環(huán)境樣品中硝酸鹽溯源中的應(yīng)用。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.權(quán)利要求1所述硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的前處理方法在測定硝酸鹽中氮同位素組成中的應(yīng)用。
3.一種測定硝酸鹽中氮同位素組成的方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.權(quán)利要求1所述硝酸鹽氮穩(wěn)定同位素樣品的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：常亮，王柏鳳，吳東輝，劉玉琳，艾子涵，李春波，張莎，邵泳博，張少慶，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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