GBT18340.2-2010地质样品有机地球化学分析方法有机质稳定碳同位素测定同位素质谱法.pdf 6页

'ICS73．010D04a目中华人民共和国国家标准GB／T18340．2—2010代替GB／T18340．2—2001地质样品有机地球化学分析方法第2部分：有机质稳定碳同位素测定同位素质谱法Organicgeochemicalanalysismethodforgeologicalsamples--Part2：Determinationoforganiccarbonstableisotopiccomponent--Isotopicmassspectrometry2010-11—10发布2011—02-01实施宰瞀鹃紫瓣訾矬赞星发布中国国家标准化管理委员会促19 前言GB／T18340．2—2010GB／T18340《地质样品有机地球化学分析方法》共有6个部分：——第1部分：轻质原油分析气相色谱法}——第2部分：有机质稳定碳同位素测定同位素质谱法；——第3部分：石油重馏分中饱和烃族组分测定质谱法；——第4部分：石油重馏分中芳香烃族组分测定质谱法；——第5部分：岩石提取物和原油中饱和烃分析气相色谱法；——第6部分：汽油族组成测定质谱法。本部分为GB／T18340的第2部分。本部分代替GB／T18340．2—2001《地质样品有机地化测试有机质稳定碳同位素组成分析方法》，与GB／T18340．2—2001相比，主要变化如下：——本部分的名称由《地质样品有机地化测试有机质稳定碳同位索组成分析方法》改为《地质样品有机地球化学分析方法第2部分：有机质稳定碳同位素测定同位素质谱法》。——增加了元素碳同位素在线分析内容。——对原标准进行了结构和内容的调整，并做了适当的文字修改。——本部分精密度用重复性r和再现性R代替原标准相对双差D。本部分的附录A是资料性附录。本标准由中华人民共和国国土资源部提出。本标准由全国国土资源标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位：国家地质实验测试中心。本部分起草单位：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所。本部分主要起草人：把立强、李广友、陶成。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB／T18340．2—2001。 地质样品有机地球化学分析方法第2部分：有机质稳定碳同位素测定同位素质谱法GB／T18340．2—2010f示——使用本部分的人员应有正规实验窒工作的实践经验。本部分并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。1范围GB／T18340的本部分规定了有机质稳定碳同位素组成分析中质谱计的技术性能指标、样品制备、质谱分析的方法及精密度等。本部分适用于原油及其各族组分、干酪根、煤、岩石沥青等各种沉积有机质的稳定碳同位索组成分析；不适用含有碳酸盐矿物的有机物样品的稳定碳同位索组成分析，若要分析需除去碳酸盐矿物。2原理试样在流动氧同位素制样装置(或元素分析仪)中分解燃烧并氧化，充分转化为COz，经纯化后的CO。收集到样品管中(或元素分析仪之接口)，在稳定同位紊比值质谱仪上进行稳定碳同位素组成分析。3试剂及材料3．1试剂3．1．1线状氧化铜：分析纯。3．1．2还原铜：分析纯。3．1．3三氧化二铬：分析纯。3．1．4四氧化三钴：分析纯。3．1．5无水高氯酸镁：分析纯。3．1．6无水乙醇：分析纯(或化学纯)。3．2氧气(纯度不低于99．99％)。3．3液氮。3．4真空硅脂。4仪器和设备4．1稳定同位素比值质谱计，具双进样系统、三束离子接收器的稳定碳同位素比值质谱计，要求具备技术性能指标如下：a)灵敏度：S大于10A／Pa(0．1A／mbar)}b)分辨率：M／ZXlVl大于95(10％峰谷)；c)测量精度：E．P小于0．004(％)。4．2流动氧有机质碳同位素制样装置(参见附录A)：a)机械真空泵(大于0．5L／s)；b)热偶真空计(小于10Pa)；c)加热炉温度控制仪：20℃～100℃(土2℃)；】 GB／"r18340．2—2010d)带真空活塞的玻璃真空系统。5样品的保存样品应密闭保存在阴凉干燥处。6分析步骤6．1样品制备6．1．1燃烧样品：取原油样约1mg～2mg放人流动氧有机质燃烧碳同位素制样装置的石英燃烧管中，通人高纯氧气，流量控制在40mL／min～60mL／mln范围内，在下述条件下加热：分解炉5：800℃，氧化炉7：875℃，银丝炉8：400℃～450℃。样品在氧气流中加热燃烧3min后，移开分解炉5，继续通氧气2min，燃烧生成的H。O在冷阱10(一45℃～一60℃)捕集而除去。COz由冷阱12在低温(一196℃)下收集。6．1．2抽除氧气：氧气流经活塞9和流量计16放空。升高冷阱12的液氮液面。用机械泵经活塞14、13、11抽除氧气，当真空度约1Pa时，停止抽氧。6．1．3COz转移：转动活塞13使样品收集管17与冷阱12连通，CO：转移至样品收集管17，冷冻温度为--45℃(液氮+无水乙醇)。当真空度达到约6Pa，CO。转移结束。6．1．4抽除杂气：收集好COz的样品收集管17在液氮低温下，用机械泵抽样品管17真空约1min，关闭样品收集管上活塞15，停止冷冻，取下样品收集管17，换上新的样品收集管抽真空，作下一个样品制备用。6．2质谱分析6．2．1开机：质谱计进样系统、分析系统分别用机械泵和涡轮分子泵抽真空，达到仪器的分析要求。6．2．2预热：灯丝发射部件、离子加速电压(高压)部件、磁铁电流部件通电预热1h，使其工作稳定。6．2．3“零”富集测试：样品(SA)及标样(ST)两个储样器中放进同一个工作标准气，作“零”富集测试，测得铲Cm(go)结果与标准值相差0．2之内，表明仪器工作正常，即可作样品测试。6．2．4样品分析：进样系统样品SA一路引入样品COz，标准ST一路引入工作标准钢瓶COz气，在已设定好实验条件下，作样品测试。测试前调整储样器中样品的压力，使样品SA与ST离子流强度基本相同。进行样品分析。6．3元素碳同位素在线分析在联机状态下按6．2．1、6．2．2、6．2．3准备好质谱仪后，进行标准物质分析，取适量标准物质(如GBW04407)注人元素仪进行分析，在三次重复结果均符合误差规定后，作样品分析。7计算7．1分析结果的表述样品的碳同位素组成以其对标准中相应同位素比值的千分差表示，即：$13CsAs-r一盟写茚铲舢3式中：8”CSA。——样品对标准的”C同位素值}(”c／”c)s^——样品”c和12c同位素比值；(”C／”C)。t——标准物质uC和¨C同位素比值。7．2结果计算所测的碳同位素组成结果，不管用何种工作标准，都要将工作标准校准到国际标准PDB的值，按下述公式自动计算a”c一(‰)值：2 CB／T18340．2—2010艿”CsA．PDB(‰)一占”Cs～ST+a”CST-PDB+艿13CsA-sT(go)·占”C盯_PDB(‰)·10_3⋯⋯⋯(2)式中；占”c。^-咖——样品相对V-PDB的铲3c同位索值；酽3Cs一．”——样晶对标准的”c同位素值；8”CsT-rm——标准物质相对V-PDB的813C同位素值。8精密度有机质碳同位素比值测定的精密度见表1。表1有机质碳同位素比值重复性(，)值和再现性氓)值‰有机质碳同位素比值重复性(r)值再现性(R)值扩3Cm0．400．50 GB／T18340．2—2010附录A(资料性附录)流动氧有机质碳同位素制样装置示意图流动氧有机质碳同位素制样装置示意图见图A．1。1——高纯氧气钢瓶，6——线状氧化铜}16——液面显示流量计}2——减压阀，7——氧化炉I17——样品收集管I2—1——稳流阔；8——银丝炉I18——热偶真空规I3——石英燃烧管；9，11，13，14——三支三通真空话塞，19——温度控制仪’4——样品舟；10，12——冷阱}20——热偶真空计；5——可移动分解炉；15——二通直角活塞；21——2xz_1机械真空泵图A．1流动氧有机质碳同位素制墨装置示意图'