尿素络合法分离r气相色谱／同位素质谱法分析土壤和植物中低含量.PDF

２０１５年７月 岩　矿　测　试 Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．４ Ｊｕｌｙ２０１５ ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳ ４７１～４７９ 文章编号：０２５４ ５３５７（２０１５）０４ ０４７１ ０９ ＤＯＩ：１０．１５８９８／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－２１３１／ｔｄ．２０１５．０４．０１６ 尿素络合法分离 －气相色谱／同位素质谱法分析土壤和植物中 低含量（ｐｐｍ级）正构烷烃的碳同位素 １，２ １，３ １ ４ ５ １，２ ２ ３ １ 王　宁 ，朱庆增 ，谢曼曼 ，宋智甲 ，王道聪 ，贾秋唤 ，岑　况 ，储国强 ，孙　青 （１．国家地质实验测试中心，北京 １０００３７；　２．中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京 １０００８３； ３．中国科学院地质与地球物理研究所，北京 １０００２９； ４．中国科学院大连化学物理研究所，辽宁 大连 １１６０２３； ５．内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院，内蒙古自治区乌海０１６０００） 摘要：尿素络合法和５?分子筛法是常用的分离富集环境样品中正构烷烃的方法，但由于复杂的处理流程对 于低含量正构烷烃的回收率普遍较低。本文通过优化尿素络合法分离富集正构烷烃的实验条件，建立了 尿素络合法分离－气相色谱／同位素质谱分析土壤和植物中低含量正构烷烃单体碳同位素的方法。即采用 正己烷－丙酮溶解样品，在４℃冰箱中与２ｍＬ尿素－甲醇饱和溶液反应４８ｈ；用去离子水溶解尿素络合物， 加入正己烷后分离出有机相和水相，分别用正己烷、丙酮－正己烷萃取有机相和水相中的正构烷烃。中长链 正构烷烃的回收率达７９％～１０４％，高于５?分子筛法和已有尿素络合法的富集效果；单体碳同位素的分析 精度为０．０９‰～０．６３‰（１）。利用改进的方法分析实际样品，大幅降低了未分峰和共流出物的干扰，提高 σ 了实际样品中ｐｐｍ级中长链正构烷烃的回收率。 关键词：土壤和植物样品；低含量正构烷烃；尿素络合法；单体碳同位素分析；气相色谱法；气相色谱 － 气体同位素质谱法 中图分类号：Ｓ１５１．９３；Ｏ６５７．７１；Ｏ６５７．６３ 文献标识码：Ａ 正构烷烃是植物叶蜡的主要组成部分，主要用 常用的分离样品中正构烷烃的方法有５?分子筛 来维持叶片表面的水分平衡［１］，保护叶片不受有害 法［９－１８］和尿素络合法［１９－２８］。５?分子筛法受环境 ［２］ 影响较大，且样品浓度较低时正构烷烃的回收率不 细菌和微生物损伤 ，在植物死亡后可以保存于地 ［１７］ 质体中，植物中的正构烷烃一般不易发生降解，能够 高 。尿素络合法的特点是，在较宽的脂肪链范围 较为真实地反映生物体贡献的原始正构烷烃分布及 内都适用，操作简单灵活。尿素络合法分离富集正 ［３］ ［２１－２６］ ［２７］ 碳同位素组成 。正构烷烃碳同位素组成可用于 构烷烃在石油化工业 、大气颗粒物研究 、古 沉积物中有机质来源及沉积环境的探讨，指示古气 气候古环境研究［２８－３０］等领域有着非常广泛的应用， 候变化，对古植被历史恢复及古环境重建有着重要 这些应用所采用的尿素络合流程总体相似，但前处 ［４－８］ ［２８］ 的意义 。 理方法存在很多差异。例如，王素萍等 将氮吹干 分析正构烷烃单体碳同位素常使用的仪器是气 的烷烃馏分中加入尿素－甲醇饱和溶液１．５ｍＬ，于 体同位素质谱仪，为了减少不同分子化合物之间的 冰箱静置２４ｈ以上，形成