[发明专利]以一氧化硫离子技术分析海水中硫稳定同位素的方法

说明书

本发明公开了一种以SO⁺模式检测海水样品中硫稳定同位素的方法，具体步骤为海水样品经过滤、酸化、沉淀、蒸干后，装入锡杯并包裹，采用元素分析仪‑稳定同位素质谱联用仪检测待测样品。本发明通过调谐电子轰击源和聚焦电极电压，利用其高能电子流对SO₂⁺进行二次电离，以产生SO⁺进行硫同位素检测，从而提高了海水样品硫同位素比值的效率、准确性。

本发明得到天津市高等学校科技发展计划项目(2018KJ160)，天津师范大学教育基金(043-135202WT1703)的资助。

技术领域

本发明属于稳定同位素分析技术领域，具体涉及一种以一氧化硫离子技术分析海水中硫稳定同位素的方法。

背景技术

近年来，稳定同位素分析技术的不断进步和发展，其在环境保护和农业生产等方面的应用日趋成熟。已有诸多研究报道利用硫稳定同位素研究海洋环境中硫元素迁移转化机制及污染物溯源。

目前，常见的硫稳定同位素分析方法为元素分析仪与质谱仪联用，即通过元素分析仪将样品中的硫元素氧化为二氧化硫，再通过同位素质谱仪离子源将二氧化硫(SO₂)转化为二氧化硫离子(SO₂⁺)进行硫同位素比值分析。但该方法中涉及的SO₂⁺(及其δS34同位素)其质荷比较高为m/e＝64，66。而稳定同位素质谱仪一般同时承担碳氮同位素检测任务，其所涉及的二氧化碳(及其δC13同位素)和氮气离子(及其δN15同位素)质荷比分别为CO₂⁺(m/e＝44，45)和N₂⁺(m/e＝28，29)。由于常规二氧化硫分析法中SO₂⁺质荷比明显高于CO₂⁺和N₂⁺质荷比。在由碳氮同位素检测转换至硫同位素检测时，由于受仪器记忆效应影响，质荷比较高的SO₂⁺难以有效聚焦于接收器，影响检测结果。为消除仪器记忆效应，往往需要长时间的调试工作，以提高硫同位素检测的准确性和重现性，反之亦然。

本发明通过调谐离子源中电子轰击源和聚焦电极电压，使其产生高能电子流对SO₂⁺离子进行二次电离，以生成一氧化硫离子(SO⁺)，SO⁺及其δS34同位素质荷比为m/e＝48，50，与CO₂⁺和N₂⁺质荷比更为接近，有利于提高硫稳定同位素检测的准确性和重现性，降低记忆效应影响，提高检测效率。

本发明利用离子源高能电子流对SO₂⁺离子的二次电离作用，产生SO⁺进行硫同位素检测，实现了对海水样品硫同位素比值的快速、精确检测，本发明建立的方法对原有的硫稳定同位素检测技术进行了补充。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以一氧化硫离子技术分析海水中硫稳定同位素的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

(1)将海水样品经过滤、酸化、沉淀、蒸干后，精确称量1～10mg样品装入锡杯并包裹；

(2)采用元素分析仪-稳定同位素质谱联用仪检测待测样品；元素分析仪参数为：氧化炉980℃，柱温箱90℃，氧化炉内石英管中催化剂为氧化钨25克和颗粒状纯铜50克；

(3)高能离子源对样品进行电离产生SO⁺；稳定同位素质谱仪离子源参数为：离子源核心电压5.8KV，电子轰击源电压-123V，聚焦电极电压165V；