一种氯代除草剂中氯同位素的低温转化与测定方法
【专利摘要】本发明公开了一种氯代除草剂中氯同位素的低温转化与测定方法，该方法包括如下步骤：A、氯代除草剂低温脱氯：A-1、取一密闭反应容器注入纯水，将氯代除草剂注入至液面下，然后用高能量紫外光照射处理；A-2、加入硫酸亚铁粉末及双氧水；A-3、然后将反应容器置于超声仪内在温度范围80-100度下超声反应5-10小时；A-4、将反应容器再次置于强紫外光下照射3个小时；B、无机氯萃取提纯；C、离子交换制备及热电离质谱测定与校正：C-1、将上步所得高纯氯化铯溶液涂在热电离质谱仪的石墨上进行热电离质谱测试，用法拉第杯同时接收m/e为301、303的离子峰强度，通过计算得出最终的δ37Cl'值。本发明能够对氯代除草剂在较低温度条件下进行高效转化与提纯，最终便捷的实现其有机单体氯同位素的定值。
【专利说明】一种氯代除草剂中氯同位素的低温转化与测定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种氯代除草剂中氯同位素的测试与对比校正方法，属于有机单体同位素分析技术(CSIA)范畴，可以被应用于环保、地质、食品、医学等领域。
【背景技术】
[0002]随着环境科学、地球科学、食品科学及医学研究不断的深入，新型的有机单体同位素技术(CSIA)成为前沿的研究热点。利用有机单体同位素技术(CSIA)可以识别和追踪有机污染来源，评估有机污染物的降解过程和检验防治措施的效果，鉴定重大疾病的病灶来源等等。氯代除草剂(如2，4-滴)是环境中常见的污染物种类，利用首先开发出其单体同位素测试方法具有很强的现实指导意义。
[0003]目前分析有机单体同位素的方法包括气相色谱四极杆质谱法(GC/qMS)、气相色谱-同位素比质谱法(GC/IRMS)、热电离质谱(TIMS)法等，但由于氯代除草剂性质特殊，它具有很强的难挥发性及很强的亲水性，采用上述仪器进行同位素分析均存在较大困难，因此至今没有见到文献报道氯代除草剂中氯同位素的测定方法。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种氯代除草剂中氯同位素的低温转化与测定方法，能够对氯代除草剂在较低温度条件下进行高效转化与提纯，最终便捷的实现其有机单体氯同位素的定值。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
[0006]一种氯代除草剂中氯同位素的低温转化与测定方法，该方法包括如下步骤:
[0007]A、氯代除草剂低温脱氯:
[0008]A-1、取一密闭反应容器，注入纯水，并将其酸化至pH≤2，将氯代除草剂注入至液面下，然后用高能量紫外光照射处理；
[0009]A-2、上步所得反应体系内依次加入硫酸亚铁粉末及双氧水，摇匀并静置；
[0010]A-3、然后将反应容器置于超声仪内在温度范围80-100度下超声反应5_10小时，超声仪功率为750瓦或更高；
[0011]A-4、将反应容器再次置于强紫外光下照射3个小时或更长时间；
[0012]B、无机氯萃取提纯:
[0013]B-1、取反相固相萃取小柱，依次用甲醇和纯水活化处理，然后将步骤A所得溶液通过活化后的反相固相萃取小柱，流速控制在2-10mL/min ；
[0014]B-2、取碳酸氢钠溶液，调节步骤B-1所得溶液的pH值至中性；
[0015]B-3、然后将步骤B-2所得溶液依次通过钡阳离子交换树脂柱Ba柱、氢离子交换树脂柱H柱和铯阳离子交换树脂柱Cs柱，得到高纯氯化铯溶液，供下一步同位素分析使用；
[0016]C、离子交换制备及热电离质谱测定与校正:
[0017]C-1、将上步所得高纯氯化铯溶液涂在热电离质谱仪的石墨上进行热电离质谱测试，用法拉第杯同时接收m/e为301、303的离子峰强度，通过计算获得Ra = 37C1/35C1，其中301 对应 133Cs235Cl' 303 对应 133Cs237Cr ；
[0018]C-2、根据下式将上述计算结果的Rd值与已知的同位素标准值进行对比校正，得出最终的S 37Cl'值
【权利要求】
1.一种氯代除草剂中氯同位素的低温转化与测定方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: A、氯代除草剂低温脱氯: A-1、取一密闭反应容器，注入纯水，并将其酸化至pH≤2，将氯代除草剂注入至液面下，然后用高能量紫外光照射处理； A-2、上步所得反应体系内依次加入硫酸亚铁粉末及双氧水，摇匀并静置； A-3、然后将反应容器置于超声仪内在温度范围80-100度下超声反应5-10小时，超声仪功率为750瓦或更高； A-4、将反应容器再次置于强紫外光下照射3个小时或更长时间； B、无机氯萃取提纯: B-1、取反相固相萃取小柱，依次用 醇和纯水活化处理，然后将步骤A所得溶液通过活化后的反相固相萃取小柱，流速控制在2-10mL/min ； B-2、取碳酸氢钠溶液，调节步骤B-1所得溶液的pH值至中性； B-3、然后将步骤B-2所得溶液依次通过钡阳离子交换树脂柱Ba柱、氢离子交换树脂柱H柱和铯阳离子交换树脂柱Cs柱，得到高纯氯化铯溶液，供下一步同位素分析使用； C、离子交换制备及热电离质谱测定与校正: C-1、将上步所得高纯氯化铯溶液涂在热电离质谱仪的石墨上进行热电离质谱测试，用法拉第杯同时接收m/e为301、303的离子峰强度，通过计算获得Ra = 37C1/35C1，其中301对应 133Cs235Cl' 303 对应 133Cs237Cr ； C-2、根据下式将上述计算结果的Rcd值与已知的同位素标准值进行对比校正，得出最终的δ37α’值:
2.根据权利要求1所述的氯代除草剂中氯同位素的低温转化与测定方法，其特征在于:步骤A-1中，纯水与氯代除草剂的用量为，纯水:氯代除草剂=(1.5-2.5)mL:(5-15)uL ;用稀硫酸将纯水的pH值调节至≤2 ;紫外光强度> 200W，波长范围为300-396nm，照射时长≥2h。
3.根据权利要求1所述的氯代除草剂中氯同位素的低温转化与测定方法，其特征在于:步骤A-2中，所述硫酸亚铁粉末、双氧水的用量比为，硫酸亚铁:双氧水=(0.08-0.2)uL: (5-6) mL ;其中双氧水的浓度为I %。
4.根据权利要求1所述的氯代除草剂中氯同位素的低温转化与测定方法，其特征在于:步骤A-4中，紫外光强度≥200W，波长范围为300-396nm，照射时长≥2h。
5.根据权利要求1所述的氯代除草剂中氯同位素的低温转化与测定方法，其特征在于:步骤B-1中，采用C8或C18规格的反相固相萃取小柱，依次用l-3mL甲醇和l_3mL纯水活化。
6.根据权利要求1所述的氯代除草剂中氯同位素的低温转化与测定方法，其特征在于:步骤B-3中，所述Ba柱、H柱和Cs柱的规格均为500mg，1.0cc ;溶液通过上述三个柱时的流速保持在0.5-2ml/min。
【文档编号】G01N27/62GK103983685SQ201410238506
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】桂建业, 张莉, 张永涛, 李晓亚, 张辰凌 申请人:中国地质科学院水文地质环境地质研究所