在对CO₂的质谱测量中，考虑到同是质荷比45的［¹²C¹⁶O¹⁷O］+对［¹³C¹⁶O¹⁶O］⁺离子峰测定的影响，通过计算可进行¹⁷O对质荷比45峰贡献的校正。

（5）注意事项

①土壤是一种既含有机物质，又含多种矿物质的混合体。从理论上讲，能与磷酸反应生成二氧化碳的仅是其中的碳酸盐。因此，在选择土壤样品用量时，需按所含碳酸盐的量折算成称取的土壤样品量。

②-般要求用100%的磷酸进行碳酸盐样品的分析。磷酸浓度愈高，抽真空的时间缩短，能获得较好的真空。含水量不同的磷酸对析出二氧化碳中氧同位素比值影响较大。

③不同碳酸盐矿物与磷酸完全反应的时间和反应温度很不一样。土壤中的碳酸盐以方解石为主，易于磷酸完全反应，在25 ^oC恒温条件反应时问采用4h较为理想。

3、有机化合物的碳同位素质谱分析

自然界中的碳元素，主要以有机形态存在着。近年来，有机化合物的碳同位索质谱分析的应用日趋广泛。例如，在地球化学中用于研究石油、煤等有机燃料的成因;在环境科学中研究有机污染物的来源和演化途径:以及生物和农业中研究碳元素在生物圈、土壤圈和大气圈中的循环，其中包括利用植物光合作用中的碳同位素分馏效应的特征鉴别食品的天然性。因此有机化合物中碳稳定同位素组成的质谱分析有很重要的意义。

（1）方法提要

有机化合物中碳同位素质谱分析，主要步骤为:①有机物的氧化分解(燃烧过程);②纯化二氧化碳气体，以除去干扰物;③进行二氧化碳同位素的质谱分析。

除了用燃烧氧化法外，也可用封管氧化法将有机化合物转变成CO₂。封管氧化法具有简便快速的优点，特别适用于固体和不易挥发的有机液体。但由于瓶密封的程度决定着分析结果的准确性，因此一般实验室通常仍采用燃烧法分解氧化有机化合物。

（2）试剂

①液氮，一196^oC;

②冷液，-80^oC;由无水乙醇和液氮调拌而成。

（3）仪器与设备

有机碳燃烧和纯化系统(图48-13)，包有铁芯的石英小舟，气样瓶;具双路进样系统的同位素质谱计。

（4）分析步骤

称取少量的有机化合物样品置于包有铁芯的石英小舟内，将小舟推入燃烧系统中。抽真空后，缓缓地充进一定最的高纯(纯度为99.999环)氧气。然后通过磁铁将小舟引入石英燃烧管中，经圆形电炉的加热，使有机化合物样品在≥875^oC下燃烧20 min。用液氮冷阱收集燃烧氧化析出的二氧化碳气体，同时抽去氧气，关闭活塞，让收集二氧化碳的液氮冷阱及纯化系统与然烧系统断开，化冻收集样品的冷阱管，使二氧化碳气体样品经-80℃冷液阱纯化后收集在气样瓶中，待质谱分析。

将二氧化碳气体样品送入质谱计中，进行双样比较测是。最后根据工作标准的数值计算出样品相对于国际标准(PDB)的δ¹³C值。

（5）注意事项

①为了保证有机化合物样品在燃烧管中燃烧氧化完全，缩短然烧时间，除了充入足量的氧气外，还必须在燃烧管中添加加速氧化作用的充填剂，氧化铜是最常用的氧化剂，在温度高于700^oC时会分解析出氧气;在950^o C的高温时，氧化铜会熔联结块，减少接触表面，降低氧化活性。铂、钯等金属是常用的催化剂。

②在有机物燃烧过程中，充入的气体是软气，它的纯度十分重要。当使用纯度不高的氧气时，需要采取净化步骤，并进行空白实验。

4、水样品的氧同位素质谱分析

（1）方法提要

二氧化碳一水平衡法是测定水的氧同位素分析方法中最简便可靠的方法。用少量的CO₂与过量的水进行平衡交换反应，其反应如下式所示:

C¹⁶O¹⁵0(气)+H₂¹⁸0(液) ⇔C¹⁶0¹⁸0（气)+H₂¹⁶0(液)

在一密闭平衡器中加入水和二氧化碳气体，在一定温度的恒温条件下使两者达到氧同位素交换平衡后，两者¹⁸0/¹⁶0的比值为一定值。利用与水平衡的二氧化碳中的¹⁸0/¹⁶0值可以确定水的氧同位素组成。

（2）试剂

①液氮，一196℃;

②冷液，-80℃:由无水乙醇和液氮调拌而成。

（3）仪器与设备

二氧化碳一水平衡法的实验装置(图48-14);平衡器;恒温水槽;气样瓶。具双路进样系统的同位素质谱计。

（4）介析步骤

①在平衡器内放入一定量的水样〔约2mL～5mL)。将平衡器接在真空线上，打开所有平衡器活塞，用毛细管抽气法抽气约5 mia,使平衡器内真空度达到10 Pa左右,关上平衡器活塞。

②将纯化的二氧化碳气体充入平衡器中，调节好压力，约在4×10⁴Pa--7×10⁴Pa。同时收集一份原始二氧化碳样品以作比较。

③将充好二氧化碳和水的平衡器自真空系统上取下，置于18 ^oC恒温水槽中振荡。如果振荡领率每秒大于4周，则平衡时间为4 h。

④从恒温水槽中取出平衡器，并接到真空系统上。侍管线抽真空后，打开平衡器活塞，放出二氧化碳，经-80^oC冷液阱除去水份，用液氮收集在气样管中，供质谱分析。

⑤按分析方法，进行双样比较精密质谱测定，得到二氧化碳气体中的¹⁸0/¹⁶0比和经水平衡后二氧化碳气体样品中的¹⁸0/¹⁶0比。

参考资料：土壤农业化学分析方法