特徴づけ、定量化およびベンゼンポリカルボン酸を使用した熱分解炭素の化合物固有の同位体分析（BPCA）

1.一般的な注意事項と準備 、完全に洗浄ツール、超純のみ、クリーンな脱灰（10％塩酸浴）と（5時間500°C）で燃焼ガラス製品、高圧液体クロマトグラフィー（HPLC）グレードの水および溶媒は、全手順のために使用します。 凍結乾燥し、炭素を含まないボールミル58でサンプルを均質化し、元素分析によって、それらの全有機炭素（TOC）含有量59から60を決定します 。 注：化学物質や実験装置の純度要件はBPCAsの化合物固有の14 Cの分析のために特に高いです。試料汚染源となる可能性を監視するために、ブランクの評価49とスワイプテスト61が含まれます。 2. HNO 3消化 （CF。1.2。）、凍結乾燥し、均質化したサンプルを秤量石英消化管とアルミホイルでダストに対するカバーに。 PYC quantificatiのため目的におよび特徴付け、> 1mgのTOC 42を含むサンプルを使用しています。したがって、土壌や堆積物の場合には、 約 200使用- 400 mgの、そのような純粋な活性炭などの有機物に富む試料の場合には、 約 10使用-消化管あたり20ミリグラムを。 PYC（13 Cと14 C）のその後の化合物固有の同位体分析のために、必ずサンプルがある場合は、手順6の後に使用される特定の同位体比質量分析計の検出限界を満たすのに十分なBPCA-Cが含まれていることを確認なし（以前の測定から、例えば ）使用可能なサンプルのPYC量に関する事前情報は、最初にそのPYCの内容を定量化（手順1 – 5）とBPCA-Cの収量は、同位体分析のためには低すぎる場合は、後でより多くのサンプルを準備します。 注：SE "カーボンブラックの参考資料」から既知のPYCと13 Cと14 Cの含有量（ 例えば 、ブランク試料および参照試料、 参照結果を含めますction）。これは、PYC定量の再現性を確認し、分析した後、化合物固有の同位体測定のブランク補正計算を可能にすることができます。 サンプルの完全な湿潤を補助し、その後、圧力室に消化管を挿入するためにボルテックスミキサーを使用して、消化管に65％HNO 3を2mlを加えます。マニュアル62による圧力室を閉じ、8時間170℃で予熱したオーブンに入れて。 注意：消化後、チャンバーをオーブン内部に冷却させ、有害なガスが逃げる可能性があるため、彼らは室温に達した後にのみ、ヒュームフードの下でそれらを開きます。 ガラスシリンジ内のインスタンスのために、使い捨てのガラス繊維フィルター（<0.7ミクロン）を使用してメスフラスコに水を用いてサンプルをフィルタリングし、25ミリリットルにボリュームを調整します。希釈は、さらに消化を停止するために必要とされます。 注：BPCAsを含有する25mLの溶液をに格納することができますさらに処理する前までの2ヶ月間の冷蔵庫。消化は、原理的には加圧されたマイクロ波システム16と、例えば、他の機器を用いて行うことができます。その場合、テストはBPCA回収及び（代表結果のセクションを参照 ）方法の再現性を確認するための参考資料で実行する必要があります。 陽イオンの3除去各サンプルについて、列ごとに陽イオン交換樹脂11gの2つのガラスカラム（400mLミリメートルの高さ、直径15mm）を準備します。連続でそれをすすぐことによって、列の内側に樹脂を条件：水の2カラム体積、2 M NaOHを1カラム容量のpHを中和するための水の2カラム体積、2 M HClを1カラム容量、および水の最終的に2カラム体積。 そのコンディショニング後の樹脂を介してリンスされる水の導電率を確認してください。適切に調整されるよう導電率は、以下の2μScmであるとき、樹脂が考えられています<suP> -1。 サンプルの半分（ すなわち、12.5ミリリットル、 参照ステップ 2.3）は、各列に入れて10ミリリットルの水で順次5回すすぎ、その後、水溶液を凍結乾燥します。サンプルは、凍結乾燥後に安定であり、それは冷暗所で乾燥した状態で保管されている場合は、さらなる処理の前の週まで保存することができます。 注意：使用液体窒素を（ '凍結スナップ'）のサンプルを凍結することが強い非凍結酸溶液の水たまりになることができ、HNO 3の外凍結を回避として。 BPCAsの化合物固有の14 Cの分析が意図されている場合は、凍結乾燥機は、真空ポンプの煙による潜在的汚染のために良い程度とテストに対する酸の証拠であることを確認してください。 無極性化合物の4除去 すなわち 、連続的にメタノール2.5ミリリットル、水aの2.5ミリリットルでそれらを洗い流し、製造業者の取扱説明書に従って、C18固相抽出カートリッジを調整NDメタノール/水の最終的に2.5ミリリットル（1：1 v / v）でした。 メタノール3ml /水で凍結乾燥した残渣を再溶解（1：1 v / v）でした。 2.5 mlの試験管に別々C18固相抽出カートリッジにそれの各半分（1.5 ml）を溶出します。メタノール/水の別の1mlでカートリッジを洗浄（1：1 v / v）でした。 45℃にし、 約 50ミリバールの真空で加熱し、真空濃縮器を使用して、インスタンスのための試料溶液と試験管を、乾燥させます。蒸発の他の手段は、ステップ6と同様に、例えば、N 2ガ ​​スをブローダウン・システムを使用することができます。 1ミリリットルの水で試験管内の残留物を再溶解。ボルテックスミキサーと1.5ミリリットルオートサンプラーバイアルへの転送でサポート解散。 注：サンプルは、この段階42で最大3ヶ月間冷蔵庫内に保存することができます。 5.クロマトグラフィー水の980ミリリットルと20ミリリットル85％オルトリン酸を混合することにより、溶媒Aを準備およびsをフィルタリング真空を用いて使い捨てガラス繊維フィルターを通してolution。日光に溶媒Aを公開し、藻類の成長を回避するために、24時間以内にそれを使用しないでください。溶剤Bとして純粋なHPLCグレードのアセトニトリルを使用します （ 例えば 、5、20、60、100、150及び各BPCAの250μgのを含む6バイアル混合一緒で外部標準濃度系列を生成するために、市販のBPCAs（ヘミメリット、メリット、ピロ、ペンタ及びメリト酸）の標準溶液を準備します1ミリリットルの水、それぞれ）。 表1および表2の設定を使用してクロマトグラフィーを行い、外部標準シリーズ63の測定値にそれぞれBPCAピーク面積を比較することによりBPCA内容を定量化します。 サンプルのBPCA-C /乾燥重量[グラム/キログラム]またはBPCA-C / TOC [％]でPYC量の調査結果を表現します。また、試料中のPYCの質的特徴は、個々をの比率を用いて記述することができますUAL BPCAsは、 例えば、B6CAの割合（B6CA / BPCA [％]）はPYC 44の芳香族系縮合の程度を示します。 その後の13 Cと14 Cの分析のための精製BPCAs 6.湿式酸化ステップ5.3の後、十分な量の個々のBPCAsを収集する（ 例えば、>現在の加速器質量分析計49,64のための30μgのBPCA-C）で画分を下に吹き付けて溶媒を除去した後、HPLC 49とに接続されたフラクションコレクターを使用して、穏やかなN 2流を70℃にして加熱しました。 BPCAs含む液体リン酸の唯一の小さな量は、バイアルのままになります。 たて使用の24時間以内に作成水50ml、中のNa 2 S 2 O 8の2グラムを溶解することにより、酸化試薬を準備します。 注：完全に数グラムを溶解し、その純度を向上させるために二回過硫酸ナトリウムを再結晶化お湯の中で、水が65から66を冷却した後、次に固体を収集。 12ミリリットル、気密ホウケイ酸バイアルに4ミリリットルの水と転送サンプルとブローダウンさせ、残渣（ステップ6.1）に再溶解。試薬およびブチルゴムセプタムを含む標準キャップとの緊密を酸化する1ミリリットルを追加します。 バイアルおよびソリューション66からCO 2を除去するための8分間の彼との水溶液を含む、気密バイアルをパージします。 60分間100℃で加熱することにより気密バイアル中の試料を酸化。 直接13 C含量65-66のためにと14 Cの含有量67から68のための加速質量分析計の同位体比質量分析計上の酸化からのCO 2を分析します 。 注：酸化サンプルを、13 C及び/又は14 C分析の前に少なくとも1週間66のために保存することができます。