Kohlenstoffisotopenanalyse von atmosphärischem Methan durch Isotopenverhältnis-Überwachungs-Gaschromatographie-Massenspektrometrie

Weniger als 15 Minuten sind erforderlich, um delta 13CPDB mit einer Präzision von 0,2 % (1 Sigma, Einzelmessung) in 5-mL-Proben von Luft mit natürlichem CH4-Gehalt (1,7 ppm) zu bestimmen. Ein analytisches System, das eine Probenintroduktionseinheit mit einer preparativen Gaschromatographiesäule zur Trennung von CH4 von N2, O2 und Ar umfasst, wird beschrieben. Das 15-minütige Verfahren enthält Zeit für den Betrieb dieses Systems, hochauflösende chromatographische Trennung des CH4, Online-Verbrennung und Reinigung der Produkte sowie isotopische Kalibrierung. Analysen von Standards zeigen, dass systematische Fehler fehlen und dass es keine Abhängigkeit der beobachteten Werte von delta von der Probengröße gibt. Für Proben mit 100 ppm oder mehr CH4 ist keine Voranreicherung erforderlich, und die Analysezeit beträgt weniger als 5 Minuten. Das System nutzt ein handelsübliches, hochempfindliches Isotopenverhältnis-Massenspektrometer. Unter optimalen Bedingungen für die Probenhandhabung und Verbrennung liegt die Leistung des Systems innerhalb eines Faktors von 2 der Schussrauschgrenze. Daher besteht das Potenzial für die Analyse von Proben, die so klein sind wie 15 pmol CH4, mit einer Standardabweichung von <1 %.