Establishing Geochemical Standards and Methods for CHNS Abundances and CNS Isotopes

Postery | 2019 | Thermo Fisher Scientific | PittconInstrumentace
GC/MSD, GC/HRMS, Elementární analýza
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Abundanční a izotopová analýza C, H, N a S představuje klíčový nástroj pro rekonstrukci geochemických procesů a vývoje Země i života. Kombinace koncentrací a stabilních izotopových poměrů umožňuje detailní pohled na původ, diagenetické změny a zdroje organické i anorganické hmoty ve vzorcích různého stáří a složení.

Cíle a přehled studie


Studie si klade za cíl ověřit výkon Thermo Scientific Flash IRMS Elemental Analyzer (EA IsoLink IRMS System) pro simultánní měření CHNS abundancí a izotopových poměrů. Analýza byla provedena na sérii kancelářských a geologických standardů a vzorcích hornin různých geologických jednotek a stáří, aby se hodnotila přesnost, opakovatelnost a robustnost metody.

Použitá metodika


1. Přesné odvážení vzorků (tin kontejnery) ve váhovém rozsahu podle matice (0,1–25 mg).
2. Dynamická flash spalování v EA reaktoru s tlakovou dávkou kyslíku.
3. Nosný plyn (He) odvádí produkty do redukční vrstvy (Cu) a sušicích činidel.
4. Oddělení plynů pomocí GC kolony.
5. Detekce abundancí termokonduktivním detektorem (TCD) a izotopů IRMS přístrojem Thermo Scientific MAT253.
6. Kalibrace abundancí pomocí standardu BBOT a výpočet K-faktoru.
7. Kalibrace izotopů s využitím mezinárodních standardů USGS-41, USGS-40 (C, N) a IAEA-S2, IAEA-S3 (S).

Použitá instrumentace


  • Thermo Scientific Flash IRMS Elemental Analyzer (EA IsoLink IRMS System)
  • MAS Plus Autosampler
  • Thermo Scientific MAT253 10 kV Isotope Ratio Mass Spectrometer
  • Thermo Scientific EagerSmart Data Handling Software
  • Thermo Scientific Isodat Software Suite

Hlavní výsledky a diskuse


  • CHNS abundanční měření vykázala vysokou přesnost (RSD <1 % pro C a N, do 3 % pro H a S) napříč různými hmotnostmi vzorků.
  • Izotopová data pro šest USGS standardů pokrývají široké spektrum hodnot δ13C, δ15N a δ34S a ukazují vynikající reprodukovatelnost (1SD ~0,1–1 ‰).
  • Porovnání s nezávislými daty z univerzity v St. Andrews a z FlashSmart EA laboratorie v Miláně potvrdilo blízkou korelaci (y≈0,99x–1 % odchylka, R²≈1,00).
  • Bez paměťových efektů při změně matice vzorku a bez ztráty kvality dat.

Přínosy a praktické využití metody


  • Umožňuje vysokopropustnou analýzu abundancí a stabilních izotopů v jediném přístrojovém uspořádání, snižuje čas i náklady.
  • Vhodné pro široké spektrum geologických vzorků včetně hornin s nízkým obsahem S a organické hmoty.
  • Poskytuje standardizovaná a kalibrovaná data pro srovnávací geochemické studie a rutinní QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití


Rozvoj metodiky může směřovat k integraci dalších prvků (např. O, halogeny) a k vylepšení citlivosti pro stopové komponenty. Využití ve výzkumu starověkých biosférických signatur a atmosférických znečišťujících látek představuje perspektivní aplikace. Pokračující automatizace a softwarové nástroje budou dále zvyšovat rychlost a přesnost analýz.

Závěr


Thermo Scientific EA IsoLink IRMS System pro simultánní analýzu CHNS abundancí a stabilních izotopů poskytuje vysokou přesnost, opakovatelnost a efektivitu. Systém úspěšně kombinuje dvě tradičně oddělené analýzy v jednom workflow, čímž zjednodušuje laboratorní provoz a snižuje náklady na analýzu.

Reference


  1. Stüeken, E. et al. 2014. Earth-Science Reviews.
  2. Canfield, D. E. & Farquhar, J. 2009. Proceedings of the National Academy of Sciences.
  3. Claire, M. et al. 2014. Geochimica et Cosmochimica Acta.
  4. Krissansen-Totton, J. et al. 2015. American Journal of Science.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

EA-IRMS: Using isotope fingerprints to track sources of PM2.5 in air pollution
EA-IRMS: Tracing geographical origin of Argan oil using carbon and oxygen isotope fingerprints
How many configurations are available on the Flash EA Series? How flexible will my analyses be?
How do isotope fingerprints support petrochemical investigations?