安定同位体情報による大気中有機酸類の循環解析法の確立

利用稳定同位素信息建立大气有机酸循环分析方法

• 批准号: 16681001
• 负责人: 山田 桂太
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16681001/
• 关键词: マイクロ固層抽出法(SPME); GC; IRMS; 大気中酢酸; δ^<13>C値; 降水中酢酸; マイクロ固層抽出法; 自動車排ガス

本課題における研究目標は、1.簡便かつ迅速な大気中酢酸の安定炭素同位体比(δ^<13>C値)計測法を確立し、その方法を用いて2.大気中酢酸および各発生源酢酸のδ^<13>C値分布を明らかにすることである。1.に関してはマイクロ固層抽出法(SPME)を前処理とした、ガスクロマトグラフ・同位体比質量分析法(GC/IRMS)による同位体比計測法を、標準試薬を用いて検討した。結果、〜100μMの酢酸水溶液試料4mLを用いて、測定時間約2時間、測定精度・確度±0.5‰で酢酸のδ^<13>C値を計測する方法を確立した。2.に関しては、自動車排ガスや、植物を燃焼させたガスを、ダイアフラムポンプを用いて、捕集液(pH10に調製した蒸留水)中を通過させながら吸引し、酢酸水溶液として捕集した試料を用いて、本法によるδ^<13>C値の計測を行った。結果、発生源や燃焼材料が異なると酢酸のδ^<13>C値がことなるという結果が予察的に得られた。このことから、大気中酢酸および各発生源からの酢酸のδ^<13>C値計測が、大気酢酸の循環解析に有効である可能性が示唆された。次に、大気中酢酸に注目して、その同位体比を計測することを試みた。まず、自動車排ガスや植物燃焼ガスと同様のシステムで大気中の酢酸を回収したが、同位体計測に必要な試料量を得るために1週間程度大気を吸引する必要があることがわかった。また、降水中の酢酸を計測する場合、降水として〜100cc必要なことがわかった。さらにどちらの場合も水溶液試料を濃縮する必要があった。濃縮の際に、酢酸の回収率が100%を越えることがあり、資料に共存している酢酸以外の有機物から酢酸が生成している可能性が示唆された。新たに生成した酢酸がもともと存在していた酢酸のδ^<13>C値を変えてしまうので、濃縮過程において酢酸を精製する有機物をあらかじめ除去する必要がある。本研究では、様々な固層抽出用のカートリッジを通過させることで、濃縮後に酢酸の増加を防ぐことが出来るかどうかを検討したが、効果が得られるカートリッジはなかった。今後、本法を用いて酢酸のδ^<13>C値を計測するためには、前処理の濃縮段階での回収率増加を防ぐ方法・条件を確立することが必要である。回収率が増加しなかった降水試料、大気試料についてδ^<13>C値の計測を行うことが出来た。結果、採取場所や採取時期が異なるとδ^<13>C値が異なることがわかった。先の各発生源の予察的な結果と合わせて、大気酢酸の循環解析に対するδ^<13>C値計測の有効性が示唆された。

The purpose of this study is as follows: 1. To establish and apply a simple and rapid method for measuring the stable carbon isotope ratio (δ ^C value) of high molecular weight acetic acid; 2. To clarify the δ ^C value distribution of high molecular weight acetic acid and various biogenic acetic acids.<13><13>1. Solid phase extraction (SPME) is a pre-treatment, sample specific mass spectrometry (GC/IRMS) is a standard method for the determination of isotope specific mass spectrometry. As a result, a method for measuring the δ ^C value of acetic acid was established using 4 mL of~100 μ M acetic acid aqueous solution, with a measurement time of about 2 hours and a measurement accuracy of ± 0.5 ‰.<13>2. The method is used to measure the δ ^C value of the sample collected in the trap solution (pH 10), which is prepared from distilled water.<13>The results show that the δ ^C value of the combustion material is different from that of the original combustion material, and the result is different from that of the original combustion material.<13>The δ ^C values of the three major acids and the three major acids are calculated and the possibility of the cyclic analysis of the major acids is demonstrated.<13>In addition, the measurement of isotope ratio in the medium and high temperature is carried out. In addition, the automatic emission of the plant combustion system is necessary for the determination of the amount of the necessary sample for the measurement of the isotope. When the acid in precipitation is measured, precipitation is~100cc. For example, if you want to concentrate your aqueous solution, When concentrated, the recovery rate of acetic acid is 100%, and the possibility of organic matter other than acetic acid being produced is indicated. The new generation of acetic acid is necessary for the production and purification of acetic acid.<13>In this study, the solid phase extraction process was carried out in the presence of a solvent. In the future, it will be necessary to establish methods and conditions to prevent an increase in the recovery rate of acetic acid in the concentration stage of pretreatment when this method is used to measure the δ ^C value of acetic acid.<13>The recovery rate increases with the increase of precipitation sample and precipitation sample.<13>Result, take place take time δ ^C<13>The results of the previous generation prediction are combined with those of the δ ^C value calculation for the cyclic analysis of large acetic acids.<13>