Новый подход к измерению комбинированного изотопного состава метана с целью его генетической характеризации
https://doi.org/10.18303/2619-1563-2022-4-41
Аннотация
Предложен и обоснован новый подход к измерению комбинированного изотопного состава метильной группы метана 16МCH3, основанный на плазмохимической конверсии в воздухе метана в метанол, и его последующем анализе на масс-спектрометре с положительной химической ионизацией при атмосферном давлении. Предложенный подход упрощает технологию генетической характеризации метана по сравнению с традиционной и позволяет в перспективе создать аппаратуру для выполнения внелабораторных анализов.
Ключевые слова
Изотопный состав метана,
масс-спектрометрия с ионизацией при атмосферном давлении,
генетические типы метана
При поддержке: Работа выполнена в рамках проекта Программы фундаментальных научных исследований РФ FWZZ-2022-0027 "Новые технологии внелабораторного химического анализа и контроля, прецизионных измерений физических полей природных и техногенных объектов".
Об авторах
А. Л. Макась
http://www.ipgg.sbras.ru/ru/institute/staff/makasal
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3
Россия
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3
Россия
Кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории полевых аналитических и измерительных технологий Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН. Основные научные интересы: разработка малогабаритной масс-спектрометрической аппаратуры для внелабораторного анализа следов органических веществ в сложных матрицах при решении задач специального химического контроля и поисковой геохимии.
А. С. Кудрявцев
http://www.ipgg.sbras.ru/ru/institute/staff/kudryavcevas
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3
Россия
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3
Россия
Научный сотрудник лаборатории полевых аналитических и измерительных технологий Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН. Основные научные интересы: физика процессов образования, транспортировки и разделения ионов применительно к задачам создания малогабаритной масс-спектрометрической аппаратуры.
М. Л. Трошков
http://www.ipgg.sbras.ru/ru/institute/staff/troshkovml
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3
Россия
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3
Россия
Ведущий инженер лаборатории полевых аналитических и измерительных технологий Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН. Основные научные интересы: разработка полевой хромато-масс-спектрометрической аппаратуры для внелабораторного анализа.
Список литературы
1. Макась А.Л., Трошков М.Л., Кудрявцев А.С. Способ определения изотопного состава метана. Патент на изобретение 2461909, опубл. 20.09.2012.
2. Hoeben W.F.L.M., Boekhoven W., Beckers F.J.C.M., van Heesch E.J.M., Pemen A.J.M. Partial oxidation of methane by pulsed corona discharges // Journal of Physics D: Applied Physics. – 2014. – Vol. 47 (35). – 355202, doi: 10.1088/0022-3727/47/35/355202.
3. Kebarle P. Gas phase ion thermochemistry based on ion-equilibria from the ionosphere to the reactive centers of enzymes // International Journal of Mass Spectrometry. – 2000. – Vol. 200 (1–3). – P. 313–330, doi: 10.1016/S1387-3806(00)00326-2.
4. Kudryavtsev A.S., Makas A.L., Troshkov M.L., Grachev M.L., Pod’yachev S.P. The method for on-site determination of trace concentrations of methyl mercaptan and dimethyl sulfide in air using a mobile mass spectrometer with atmospheric pressure chemical ionization, combined with a fast enrichment/separation system // Talanta. – 2014. – Vol. 123. – P. 140–145, doi: 10.1016/j.talanta.2014.02.024.
5. Makas A.L., Troshkov M.L., Kudryavtsev A.S., Lunin V.M. Miniaturized mass-selective detector with atmospheric pressure chemical ionization // Journal of Chromatography B. – 2004. – Vol. 800 (1–2). – P. 63–67, doi: 10.1016/j.jchromb.2003.08.053.
6. Nozaki T., Hattori A., Okazaki K. Partial oxidation of methane using a microscale non-equilibrium plasma reactor // Catalysis Today. – 2004. – Vol. 98 (4). – P. 607–616, doi: 10.1016/j.cattod.2004.09.053.
7. Qin T., Xu X.B., Polák T., Pacákova V., Štulík K., Jech L. A simple method for the trace determination of methanol, ethanol, acetone and pentane in human breath and in the ambient air by preconcentration on solid sorbents followed by gas chromatography // Talanta. – 1997. – Vol. 44 (9). – P. 1683–1690, doi: 10.1016/S0039-9140(97)00073-8.
8. Schoell M. Multiple origins of methane in the Earth // Chemical Geology. – 1988. – Vol. 71 (1–3). – P. 1–10, doi: 10.1016/0009-2541(88)90101-5.
9. Whiticar M.J. Carbon and hydrogen isotope systematics of bacterial formation and oxidation of methane // Chemical Geology. – 1999. – Vol. 161 (1–3). – P. 291–314, doi: 10.1016/S0009-2541(99)00092-3.
Рецензия
Для цитирования:
Макась А.Л., Кудрявцев А.С., Трошков М.Л. Новый подход к измерению комбинированного изотопного состава метана с целью его генетической характеризации. Геофизические технологии. 2022;(4):41-53. https://doi.org/10.18303/2619-1563-2022-4-41
For citation:
Makas A.L., Kudryavtsev A.S., Troshkov M.L. The new approach to determination of the combined isotopic composition of methane for its genetic characterization. Russian Journal of Geophysical Technologies. 2022;(4):41-53. (In Russ.) https://doi.org/10.18303/2619-1563-2022-4-41
Просмотров:
178
Послать статью по эл. почте 