iTOC-CRDS. Анализатор изотопного состава

Анализатор изотопного состава углерода iTOC-CRDS представляет собой комбинацию анализатора органического углерода (TOC) компании О+I Analytical со спектрометром изотопного состава Picarro G1101-i, в котором реализован метод спектроскопии времени затухания резонатора (CRDS). Этот уникальный прибор позволяет проводить измерения содержания органического углерода, неорганического углерода и общее содержание углерода в жидкостях и твердых телах совместно с анализом отношения стабильных изотопов углерода 13C / 12C (δ13C).

До появления данного прибора существовала практика комбинирования элементных анализаторов и анализаторов органического углерода методом окисления с паром. Газообразные продукты окисления с анализаторов содержания углерода попадали в изотопный масс-спектрометр (IRMS) для определения отношения 13C/12C. Система iTOC-CRDS по точности не уступает традиционным масс-спектрометрам для определения изотопного состава (IRMS).

Программное обеспечение блоков анализа углерода и определения изотопного состава полностью совмещена. Контроллеры массопереноса, установленные в модуле анализа твердых вещества 1030S TOC обеспечивают оптимальную концентрацию диоксида углерода в модуле CRDS. Результаты измерения общего содержания углерода и изотопного анализа выдаются в одном отчете, что упрощает обработку данных.

 

Методика определения изотопного содержания углерода iTOC-CRDS применима для различных научных и промышленных целей.

  • Сельское хозяйство
  • Антропология и археология
  • Биотоплива и зеленая химия
  • Химические вещества и пластмассы
  • Климатология
  • Окружающая среда
  • Напитки и пищевые продукты
  • Геология и нефтяная промышленность
  • Океанология и океанография
  • Биохимия и основы питания
Принцип работы – водные образцы

Органические вещества из водных образцов (1) окисляются в реакционной камере анализатора органического углерода Aurora 1030W (2) при помощи нагрева с персульфатом натрия (Na2S2O8) при температуре до 100°C. Количество газообразного CO2  измеряется твердотельным недисперсионным инфракрасным детектором (SSNDIR) (2) как в виде массы, так и в виде концентрации углерода. На выходе из SSNDIR-детектора газообразный CO2 собирается в пробоотборник, расположенный в модуле анализа твердых веществ 1030S (3)


Гребенка для разбавления оборудована двумя контроллерами массопереноса, которые позволяют перевести аликвоту газа из пробоотборника в спектрометр времени затухания резонатора (CRDS) для определения отношения стабильных изотопов углерода 13C/12C (4). Гребенка для разбавления газа регулирует количество газообразного образца, поступающего в спектрометр CRDS так, чтобы концентрация диоксида углерода попадала в оптимальный для измерения δ13C диапазон. Программное обеспечение прибора для операционной среды Windows® выдает все данные по содержанию и изотопному составу углерода в одном отчете (5)

 

Принцип работы – твердые образцы

Твердые образцы взвешивают в кварцевом тигле и помещают на подъемный механизм модуля анализа твердых веществ 1030S (1). Образец поднимается в трубку для сгорания, расположенную в печи, и нагревается в ней до 500° -900°C. Органические вещества разлагаются и превращаются в CO2 , который собирается в 1 л пробоотборник* (2). Аликвота содержащего СО2 газа из пробоотборника автоматически переносится в твердотельный недисперсионный инфракрасный детектор (SSNDIR), расположенный в модуле Aurora 1030W. Происходит измерения массы углерода в образце (3).


После этого, газ из пробоотборника попадает в спектрометр времени затухания резонатора (CRDS), где происходит измерения соотношения стабильных изотопов углерода 13C/12C (4). Гребенка для разбавления газа, расположенная в модуле 1030S, регулирует количество газообразного образца, поступающего в спектрометр CRDS так, чтобы концентрация диоксида углерода попадала в оптимальный для измерения δ13C диапазон. Программное обеспечение прибора для операционной среды Windows® выдает все данные по содержанию и изотопному составу углерода в одном отчете (5).

 

Таблица. iTOC-CRDS.Технические характеристики.

Технические характеристики iTOC-CRDS
Принцип работы: твердые образцы Высокотемпературное каталитическое окисление органического углерода до диоксида углерода и спектроскопия времени затухания резонатора
Принцип работы: жидкие образцы Персульфатное окисление органического углерода до диоксида углерода и спектроскопия времени затухания резонатора
Метод определения содержания углерода Недисперсионная ИК-спектроскопия
Диапазон массы образцов (Твердые образцы) TOC или TC: от 0,05 мг до 50 мг углерода
δ13C: от 3 мг до 30 мг углерода
Диапазон концентраций образцов (пресная вода) TOC: от 50 ppb до 5000 ppm углерода
TIC: от 50 ppb до 5000 ppm углерода
δ13C (TOC): от 5 ppm до 500 ppm углерода
δ13C (TIC): от 5 ppm до 500 ppm углерода
Диапазон концентраций образцов (морская вода) TOC: от 500 ppb до 5000 ppm углерода
TIC: от 50 ppb до 5000 ppm углерода
δ13C (TOC): от 25 ppm до 500 ppm углерода
δ13C (TIC): от 10 ppm до 500 ppm углерода
Точность определения (массовая) ±10% (сжигание), ±2% (окисление персульфатом)
Количество измерений из 1 пробоотборника не более 5
Требования к чистоте газа Кислород >99.998%
Контроль разбавления газа для спектрометра времени затухания резонатора Гребенка для разбавления газа с двумя контроллерами массопереноса
Точность определения соотношения изотопов углерода (δ13C) ≤0,3‰
Требования к электропитанию 230 (±10%) В, 50/60 Гц, 500 В.А
Система управления Процессор в основании спектрометра CRDS
Система контроля и программное обеспечение Программа для среды Windows® для сбора и обработки данных TOC и δ13C
Порты связи RS-485 / RS-232 между блоками, LAN - внешний
CE Безопасность Директивы: 2006/95/EC, IEC-61010-1:2001
CE Электромагнитная безопасность Директивы: 89/336/EEC: 1989, EN61326-1:2006
Патенты и заявки Заявка на патент США 12/121,589
   
Остались вопросы? Задайте их нам