By this author

Isotopic (δ13C, δ18O) Analysis of Small Amounts of Carbonate in Silicate Rocks by the Continuous Flow Isotope Ratio Mass Spectrometry Method

Issue number 11 from 01.11.2023

Проведено экспериментальное изучение основных факторов, влияющих на точность изотопного анализа кислорода и углерода карбонатов, диспергированных в силикатном матриксе. Искусственные 1, 2, 5 и 10%-ные смеси кварца с разными по изотопным параметрам карбонатами (КН-2, Ко, МСА-8) анализировались методом изотопной масс-спектрометрии в постоянном потоке гелия (CF IRMS). Установлено, что помимо влияния приборной нелинейности анализа малых количеств газа образца, на результаты влияют два фактора – следовые количества СО₂, постоянно присутствующие в системе (эффект бланка) и присутствие химически нейтральных частиц силиката (эффект матрикса). Эффект бланка зависит от изотопных параметров образца и практически не влияет на оценку содержания карбоната в породе. Эффект матрикса, напротив, сильно сказывается на оценке содержания карбоната в породе, а изотопный сдвиг, им вызываемый, всегда направлен в сторону обеднения образца тяжелыми изотопами ¹³С и ¹⁸О. Показано, что данный эффект связан с процессами, протекающими в зоне интерфейса “СО₂–кислота–поверхность кварца”, которые сопровождаются кинетическим фракционированием изотопов углерода и кислорода. Оба эффекта зависят от количества силикатного матрикса в системе и должны проявляться при анализе пород, бедных карбонатами. При содержании карбонатов в породе около 1–2%, отклонения от истинных значений δ¹³С и δ¹⁸О могут достигать первых промилле, а оценки содержаний карбоната в породе, проведенные методом калибровки хроматографического пика, могут быть занижены на 20–40%.

30 0

High precision determination of carbon isotope composition and concentration of dissolved inorganic carbon in seawaters

Issue number 1 from 21.01.2024

Определение изотопного состава и концентрации растворенного неорганического углерода (DIC) в морской воде требует не только высокой точности измерений, но и выработки единых подходов к стандартизации данных и сбору материала. В работе проведено изучение влияния методов отбора (“в контейнер” и “в виалу с кислотой”, с добавлением токсина и без него) на результаты определения величин δ¹³С(DIC) и [DIC] в морской воде. Детально описан аналитический протокол, основанный на многолетнем опыте отбора, измерений и стандартизации данных, полученных для большого количества образцов вод арктических морей. Согласно приведенному протоколу, величины δ¹³С(DIC) и [DIC] могут быть определены с ошибкой менее 0.05 ‰ (1σ) и 4.5 отн.% соответственно. Показано, что отбор проб “в виалу с кислотой” с их хранением в течение 4-х месяцев сопровождается значительной контаминацией углекислым газом атмосферы с занижением величин δ¹³С(DIC) в среднем на 0.3–0.8 ‰ и завышением величин [DIC] в среднем в два раза. Отсутствие токсина, останавливающего биологическую деятельность, не приводит к существенным сдвигам в концентрации DIC, но сильно влияет на величины δ¹³С(DIC), которые становятся заниженными в среднем на 1 ‰. При отборе проб “в контейнер” c использованием токсина и выполнением остальных рекомендаций образцы сохраняют изотопные и концентрационные параметры DIC как минимум в течение года.

31 0