[发明专利]一种微量氮同位素的测定仪器及其应用

权利要求书

1.一种微量氮同位素的测定仪器，该测定仪器包括元素分析仪、八通阀、样品环、气相色谱柱、带开式分流管的接口设备以及同位素质谱仪，所述元素分析仪、八通阀、样品环、气相色谱柱、带开式分流管的接口设备以及同位素质谱仪依次连接，所述元素分析仪中的氧化管路和还原管路合为一条管路，内径为8-10mm，上下设置；所述样品环中填充有5A分子筛，使得氮气在-196℃以下的低温下被分子筛富集。

2.权利要求1所述的测定仪器，其中，元素分析仪和八通阀之间的管路为空心钢管，管路外套有液氮，检测过程中，来自元素分析仪的气体物质，通过该管路时，该气体物质中的二氧化碳和水分子被管路外的液氮冷却变为固体除去。

3.权利要求1所述的测定仪器，在元素分析仪的入口前加入5A分子筛吸附剂，并用液氮富集纯化，以便去除整个系统中载气流中的N₂本底。

4.一种利用权利要求1所述测定仪器的微量氮同位素的测定方法，测定过程中，使得样品首先通过现有元素分析仪氧化、还原、初步分离出氮气，所分离出的氮气通过八通阀，进入超低温样品环中被冷冻富集，然后切换八通阀的阀门，关闭氮气进入通道，同时打开氮气出口通道，升高样品环中的温度，使得样品环中冷冻富集的氮气经由八通阀进入气相色谱柱，在气相色谱柱中进一步被分离，然后通过带开式分流管的接口设备进入同位素质谱仪中测试；

所述样品环中填充有5A分子筛，使得氮气在-196℃以下的低温下被分子筛富集。

5.权利要求4所述的测定方法，元素分析仪和八通阀之间的管路为空心钢管，管外套有液氮，检测过程中，来自元素分析仪的气体物质，通过该管路时，该气体物质中的二氧化碳和水分子被管路外的液氮冷却变为固体除去。

6.权利要求4所述的测定方法，在载气初始端加入5A分子筛吸附剂，并用液氮富集纯化，以便去除整个系统中载气流中的N₂本底。

7.一种湖泊水体硝化－反硝化过程的监控方法，所述方法使用权利要求1所述仪器测试不同时间段湖泊水体中的氮同位素含量，从而实现硝化－反硝化过程的监控。

8.一种测定生态系统氮循环过程的方法，其中所述方法选取不同地质层的土壤，采用权利要求1所述仪器进行不同地质层土壤的氮元素分析。