تحليل نظائر الأكسجين الثلاثية بدقة عالية لثاني أكسيد الكربون بواسطة طيف الامتصاص بالليزر تحت البندول القابل للتعديل

تعتبر القياسات الدقيقة لنسب نظائر الأكسجين المستقرة (18O/16O و 17O/16O) في CO2 أمرًا بالغ الأهمية لمراقبة الغلاف الجوي وأبحاث المناخ الأرضي. تعتبر قياسات 17O عالية الدقة بواسطة مطيافية الكتلة لنسبة النظائر (IRMS) تحديًا لأنها تتطلب إجراءات تحضير عينات معقدة، وأوقات قياس طويلة، وأحجام عينات نسبية كبيرة. مؤخرًا، أظهرت طيفية الامتصاص المباشر بالليزر تحت البندول القابل للتعديل (TILDAS) إمكانات كبيرة كتقنية بديلة لتحليل نظائر الأكسجين الثلاثية في CO2، على الرغم من أن مستوى إعادة الإنتاج النهائي غير معروف، جزئيًا لأنه من غير الواضح كيفية ربط قياسات TILDAS بمقياس وفرة النظائر المعتمد دوليًا (على سبيل المثال، VSMOW2-SLAP2). هنا، نقدم طريقة لتحليل نظائر الأكسجين الثلاثية بدقة عالية لثاني أكسيد الكربون بواسطة TILDAS، تتطلب حوالي 8-9 ميكرومول من CO2 (أو 0.9 ملغ كربونات) في 50 دقيقة، بالإضافة إلى حوالي 1.5 ساعة لتحضير العينات وتخفيف CO2 في N2 إلى 400 ميكرومول مول-1. كانت إعادة إنتاجية Δ'17O (CO2) العامة 0.004‰ (4 لكل مليون) لـ IAEA603 (SE، n = 6) و10 لكل مليون لـ NBS18 (SE، n = 4). القيم المصححة لمقياس VSMOW2-SLAP2 تتوافق جيدًا مع التقنيات المعتمدة لـ IRMS عالية الدقة، باستثناء Δ'17O التي تم قياسها بواسطة تبادل محفز بالبلاتينيوم لـ CO2 مع O2. بالمقارنة مع IRMS عالية الدقة، توفر TILDAS ميزة استخدام حوالي 10 مرات أقل من العينة، وزيادة في القدرة الإنتاجية، دون فقدان لإعادة الإنتاجية. يجب أن تسمح مرونة التقنية بالعديد من التطبيقات المهمة لمراقبة البيوجيوكيميائية العالمية والتحقيق في شذوذ 17O في مجموعة من المواد الجيولوجية.