气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值，该方法包括以下步骤：⑴将纯度大于99.99%的载气通过净化器，使净化后的载气纯度大于99.999%；⑵将净化后的载气通入气相色谱仪内已放置待测样品氩气的色谱柱中，经吸附脱附作用后，待测样品氩气进入镍触媒管中脱氧，最后进入质量检测器进行测量，分别得到离子流色谱图与质谱图；⑶根据离子流色谱图与质谱图，经选择离子方法分别得到氩气中20Ar、36Ar、37Ar、38Ar、40Ar、41Ar、42Ar质量数丰度值，并根据相对标准偏差RSD≤5%，确定使用比值参数即可。本发明可应用于人类健康、人体医学及动、植物研究中的无创伤性检测。
【专利说明】气相色谱_质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值
【技术领域】
[0001]本发明涉及人体医学、动植物研究、石油、天然气、煤碳、环保等【技术领域】，尤其涉及气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值。
【背景技术】
[0002]目前分析氩气中氩质量数丰度值与比值多采用质谱法，方法是将氩气样品放入储样罐中，通过一段极细的毛细管渗入质谱中分析氩气中氩质量数丰度值与比值。但氩气样品纯度再高，也是有杂质的，当氩气样品与杂质同时被质谱分析时，杂质中的碎片质量数丰度值就会叠加到氩气样品中氩丰度值上，使之难以判断，造成真正的氩质量数丰度值与比值的误差。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、易行的气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值。
[0004]为解决上述问题，本发明所述的气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值，包括以下步骤:
⑴将纯度大于99.99%的载气以0.4^0.6MPa的输出压力通过净化器，使净化后的载气纯度大于99.999% ； ⑵将所述净化后的载气以25~195mL/min的流量、在1(T40°C的温度下通入气相色谱仪内已放置待测样品氩气的色谱柱中，在2(T250°C的温度下经吸附脱附作用后，所述待测样品氩气进入镍触媒管中脱氧，最后进入质量检测器进行测量，分别得到离子流色谱图与质谱图；
⑶根据所述离子流色谱图与质谱图，经选择离子方法分别得到氩气中2°Ar、36Ar、37Ar、38Ar,40Ar,41Ar,42Ar质量数丰度值，并根据相对标准偏差RSD ( 5%，确定使用比值参数为36Ar/20Ar、37Ar/20Ar、38Ar/20Ar、40Ar/20Ar、41Ar/20Ar、42Ar/20Ar、37Ar/36Ar、38Ar/36Ar、40Ar/36Ar、41Ar/36Ar、38AiV37Ar、40ArZ37Ar、41ArZ37Ar、42ArZ37Ar、40Ar/38Ar、41Ar/38Ar、42Ar/38Ar、41Ar/40Ar、42ArZ40ArJ2ArZ41Ar 的比值即可。
[0005]所述步骤⑴中的载气为氢气或氦气。
[0006]所述步骤⑴中的净化器是由三支串联且内径均为30~45 mm、长度均为250~450 mm的内装分子筛、变色硅胶和脱氧-脱烃-脱碳氧化物填料的容器组成；所述内装变色硅胶的容器的一端与所述内装分子筛的容器相连，其另一端则与所述内装脱氧-脱烃-脱碳氧化物填料的容器相连；所述内装分子筛的容器与所述载气相通；所述内装脱氧-脱烃-脱碳氧化物填料的容器中脱氧、脱烃、脱碳氧化物的容积比为1:1:1，并与所述色谱柱相通。
[0007]所述内装分子筛的容器内充填4A分子筛和5A分子筛，且4A分子筛、5A分子筛的容积比为1:1。
[0008]所述脱氧填料是指脱氧催化剂。[0009]所述脱烃填料是指脱烃催化剂。
[0010]所述脱碳氧化物是指一氧化碳或二氧化碳净化催化剂。
[0011]所述步骤⑵中色谱柱是指内径为f 5mm、柱长为0.5~9m且内填4A、5A、13X分子筛中的一种的不锈钢管，或内径为0.3、.6mm、柱长为l(T90m的5A、13X分子筛石英毛细管。
[0012]本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明通过在质谱前面连入气相色谱，通过分子筛色谱柱将杂质与氩气分离，并通过镍触媒管脱氧，使得质谱单独分析氩气中氩质量数丰度值与比值，从而减少误差。
[0013]2、根据本发明方法可建立各个样品的氩(Ar)质量数比值指纹库，用于相互比对，可用于人类健康、人体医学及动、植物研究中的无创伤性检测。
[0014]3、本发明方法简便、实用，具有良好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0016]图1为本发明的离子流色谱图。
[0017]图2为本发明的质谱图。
【具体实施方式】
[0018]气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值，包括以下步骤:
⑴将纯度大于99.99%的载气以0.4^0.6MPa的输出压力通过净化器，使净化后的载气纯度大于99.999%。
[0019]⑵将净化后的载气以25~195mL/min的流量、在1(T40°C的温度下通入气相色谱仪内已放置待测样品氩气的色谱柱中，在2(T250°C的温度下经吸附脱附作用后，待测样品中的氩气进入镍触媒管中脱氧，最后进入质量检测器进行测量，分别得到离子流色谱图(如图1所示)与质谱图(如图2所示)。
[0020]⑶根据离子流色谱图与质谱图，从图中可以看到氩气中不同质量数氩分子的分布:20Ar=4.53% ；36Ar=0.13% ；37Ar=0.15% ；38Ar=0.042% ；40Ar=43.77% ；41Ar=51.35% ；42Ar=0.02%。经选择离子方法分别得到氩气中2°Ar、36Ar、37Ar、38Ar、4°Ar、41Ar、42Ar质量数丰度值(如表1所示)，并根据相对标准偏差RSD (%) ( 5%，确定使用比值参数为36Ar/2°Ar、37Ar/20Ar、38Ar/20Ar、40Ar/20Ar、41Ar/20Ar、42Ar/20Ar、3W36Ar、38Ar/36Ar、40Ar/36Ar、41Ar/36Ar、38Ar/37Ar、40Ar/37Ar、41Ar/37Ar、42Ar/37Ar、40Ar/38Ar、41Ar/38Ar、42Ar/38Ar、41 Ar/40Ar、42Ar/40Ar、42Ar/41Ar的比值(如表2所示)即可。
[0021]表1气相色谱-质谱法分析氩气中碳、氩质量数丰度值重现性实验表
【权利要求】
1.气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值，包括以下步骤: ⑴将纯度大于99.99%的载气以0.4^0.6MPa的输出压力通过净化器，使净化后的载气纯度大于99.999% ； ⑵将所述净化后的载气以25~195mL/min的流量、在1(T40°C的温度下通入气相色谱仪内已放置待测样品氩气的色谱柱中，在2(T250°C的温度下经吸附脱附作用后，所述待测样品氩气进入镍触媒管中脱氧，最后进入质量检测器进行测量，分别得到离子流色谱图与质谱图； ⑶根据所述离子流色谱图与质谱图，经选择离子方法分别得到氩气中2°Ar、36Ar、37Ar、38Ar,40Ar,41Ar,42Ar质量数丰度值，并根据相对标准偏差RSD ( 5%，确定使用比值参数为36Ar/20Ar、37Ar/20Ar、38Ar/20Ar、40Ar/20Ar、41Ar/20Ar、42Ar/20Ar、37Ar/36Ar、38Ar/36Ar、40Ar/36Ar、41Ar/36Ar、38AiV37Ar、40ArZ37Ar、41ArZ37Ar、42ArZ37Ar、40Ar/38Ar、41Ar/38Ar、42Ar/38Ar、41Ar/40Ar、42ArZ40ArJ2ArZ41Ar 的比值即可。
2.如权利要求1所述的气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值，其特征在于:所述步骤⑴中的载气为氢气或氦气。
3.如权利要求1所述的气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值，其特征在于:所述步骤⑴中的净化器是由三支串 联且内径均为3(T45 mm、长度均为25(T450 mm的内装分子筛、变色硅胶和脱氧-脱烃-脱碳氧化物填料的容器组成；所述内装变色硅胶的容器的一端与所述内装分子筛的容器相连，其另一端则与所述内装脱氧-脱烃-脱碳氧化物填料的容器相连；所述内装分子筛的容器与所述载气相通；所述内装脱氧-脱烃-脱碳氧化物填料的容器中脱氧、脱烃、脱碳氧化物的容积比为1:1:1，并与所述色谱柱相通。
4.如权利要求3所述的气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值，其特征在于:所述内装分子筛的容器内充填4A分子筛和5A分子筛，且4A分子筛、5A分子筛的容积比为1:1。
5.如权利要求3所述的气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值，其特征在于:所述脱氧填料是指脱氧催化剂。
6.如权利要求3所述的气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值，其特征在于:所述脱烃填料是指脱烃催化剂。
7.如权利要求3所述的气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值，其特征在于:所述脱碳氧化物是指一氧化碳或二氧化碳净化催化剂。
8.如权利要求1所述的气相色谱-质谱法分析氩气中氩质量数丰度值与比值，其特征在于:所述步骤⑵中色谱柱是指内径为I飞mm、柱长为0.5~9m且内填4A、5A、13X分子筛中的一种的不锈钢管，或内径为0.3、.6mm、柱长为l(T90m的5A、13X分子筛石英毛细管。
【文档编号】G01N30/88GK103823012SQ201410106841
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】潘旭 申请人:中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心