主题：【原创】植物样品中稳定碳同位素的EA-IRMS系统分析方法 4--结果与讨论部分

植物样品中稳定碳同位素的EA-IRMS系统分析方法 4
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3 结果与讨论
3.1 EA-IRMS系统的稳定性及线性范围
在确定的EA-IRMS系统条件下，连续测定10组标准CO2气体相对于工作标准高纯CO2气的 δ13Cvswst值，统计EA-IRMS系统的稳定性和线性范围，见表2。计算其标准偏差为0.018‰ （稳定性指标），达到仪器所要求的0.05‰范围，故系统稳定性可靠。
表 3 EA-IRMS系统的稳定性
Table3 Stability of EA-IRMS system



EA-IRMS系统条件相同，对10组不同进气量的标准CO2气体进行测定，其不同离子流强度的δ13C值列于表3。从表中可以看出，离子流强度范围为1.0 V～7.5 V，其总体线性R=0.045‰ / V，符合仪器指标0.06‰/ V。通常以1.5 V～5 V作为实验的线性范围，则其线性指标R＝0.029‰ / V，优于总体线性。
表4 EA-IRMS系统的线性
Table 4 Linearity of EA-IRMS system



3.2 氧化柱氧化能力的变化及其累积影响
根据实验观察和重复连续测定检验，本实验所确定的系统条件可使一般植物样品完全反应。对于植物样品，氧化柱氧化能力的下降速度很慢，远低于土壤等样品测定时的下降速度。
在测定300个植物样品后发现，碳同位素比值和平均值之间未出现显著偏差，样品残余的离子流强度最大达到100 mV。氧化炉中的Cr2O3颜色无明显变化，CoO稍有变黑。经重复使用表明，未变色的氧化铬依然有较强的氧化能力。而氧化钴变色是因为与含硫含卤素物质反应所致［8］。所以测定植物样品并不会导致氧化柱的整体氧化能力迅速下降。测定后期出现较小的偏差，主要是因柱内堆积有一定量的灰烬，使样品与氧化剂不能充分接触，造成少量残留，从而影响到下一个样品的测定值。对此，可在产生残留的样品反应后进行放空氧化，使其残留完全反应，以减小这种累积效应；一般2～3次氧化后，其残留基本会被消除完全。但这种重复氧化的方法也只是在一定程度上减小影响，要保证氧化柱的氧化能力，及时清理氧化柱中的样品灰烬是非常必要的；此外，要在测定一定批次的样品后及时更新氧化柱的氧化剂填料，才能保证样品测定结果的准确性。
3.3 EA-IRMS系统测定植物δ13C的准确度和精密度检验
在本实验所确定的系统条件下，分别于2006和2007年分两次，称取8份等量的国际标准物质Urea（δ13C PDB＝45.38%）和8份等量的同一植物样品SN002，进行连续测定，其测定值如表5所示。
由表5测定数据可以看出， EA-IRMS系统两次测定碳同位素准确度均为：45.38‰－45.37‰＝0.01‰；对植物碳稳定同位素两次测定的精密度均在±0.20‰ 以内，符合仪器测定要求，且具有较好的短期和长期重现性。
表5 EA-IRMS系统测定植物δ13C的准确度和精密度
Table 5 Accuracy and precision of measurement of carbon isotopic composition of plant samples by EA-IRM system



4 小结
由上述分析和讨论可知，在本方法所用仪器配置下，EA-IRMS系统测定植物样品中稳定碳同位素比值的适宜条件为：充分干燥植物样品，称样量0.1 mg ~0.25 mg；EA1112氧化柱以Cr2O3/CoO做氧化剂填充料，EA系统开机通Carrier-He载气恒定2.5 h后逐步升温，氧化柱温度980 ℃，还原柱温度640 ℃，吸水柱温度40 ℃，EA系统Carrier-He载气流量90 mL/min～100 mL/min，氧喷量110 mL/min；Conflo Ⅲ-He 载气压力为80 kPa；参考气流量控制在110 mL/min，使其产生的离子流强度在2 V～5 V之间。
由当前已有的相关报道来看，对植物样品稳定碳同位素的测定，其平行测定之间的偏差一般均在0.2‰左右，在本实验条件下，测量精确度和重现性较好，完全满足测定要求。同时，与传统的离线分析系统相比较，本系统分析方法具有称样量小、样品前处理简化，氧化充分，系统稳定性更可靠，准确度和精密度高，分析更快速、便捷等特点，有利于对植物类样品中稳定性碳同位素组成的高效测定和分析。

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