METODYKA BADAŃ


KIEL IV Carbonate Device
Tlen i węgiel w węglanach
Analizy składu izotopów trwałych węgla i tlenu w węglanach wykonujemy przy użyciu przystawki peryferyjnej Thermo KIEL IV Carbonate Device połączonej on-line ze spektrometrem mas Finnigan Delta Plus w systemie Dual Inlet. Preparatyka próbek odbywa się automatycznie wg. metody opisanej przez McCrea (1950). Próbki (min. 20 µg węglanu) reagują z kwasem ortofosforowym (gęstość 1,94 g/dm3) w temperaturze 70°C. Na każde 10 próbek analizowany jest jeden wzorzec międzynarodowy NBS 19. Wyniki podajemy w postaci δ względem wzorca VPDB.


Dokładność pomiaru:

Odchylenie standardowe: (1σ ) δ13C +/-0,03‰
Odchylenie standardowe: (1σ) δ18O +/-0,07‰

McCrea, J.M. (1950): The isotopic chemistry of carbonates and a paleo-temperature scale. J. Chem. Phys. 18: 849-857.
Flash EA 1112HT
Azot i węgiel w próbkach organicznych i nieorganicznych
Analizy stosunków izotopów stabilnych węgla i azotu wykonujemy przy użyciu analizatora elementarnego Thermo Flash EA 1112HT sprzężonego ze spektrometrem mas Thermo Delta V Advantage w systemie Continuous Flow. Naważka próbki jest uzależniona od ilości poszczególnych składników. Owinięte w cynową folię próbki są spalane w atmosferze tlenu w temperaturze 1020°C. Uzyskane ze spalania CO2 i N2 zostają rozdzielone na kolumnie chromatograficznej i bezpośrednio kapilarą wprowadzone do źródła spektrometru. Pomiary są kalibrowane za pośrednictwem wzorców międzynarodowych USGS 40, USGS 41, IAEA 600. Krzywą kalibracyjną wykonuje się każdego dnia pomiarowego. Wyniki 13C podajemy w postaci δ względem wzorca VPDB. Wyniki 15N podajemy w postaci δ względem wzorca air N2.


Dokładność pomiarów

Odchylenie standardowe (1σ) δ13C +/-0,33‰
Odchylenie standardowe (1σ) δ15N +/-0,43‰
Tlen w fosforanach
Analizy stosunków izotopów stabilnych tlenu w fosforanach wykonujemy przy użyciu analizatora elementarnego Thermo FlashEA 1112HT sprzężonego ze spektrometrem mas Thermo Delta V Advantage w systemie Continuous Flow. Naważka próbki ok. 400 µg owinięta w srebrną folię. Próbki są pirolizowane w temperaturze 1450°C. Uzyskany w ten sposób tlenek węgla jest wprowadzany kapilarą do źródła spektrometru. Pomiary są kalibrowane za pośrednictwem wzorca B 2207 i wzorców wewnętrznych UMCS 1, UMCS 2. Krzywą kalibracyjną wykonuje się każdego dnia pomiarowego. Wyniki podajemy w postaci δ względem wzorca VSMOW.


Dokładność pomiarów:

Odchylenie standardowe (1σ ) δ18O +/-0,3‰
Tlen w siarczanach
Analizy stosunków izotopów stabilnych tlenu w siarczanach wykonujemy przy użyciu analizatora elementarnego Thermo FlashEA 1112HT sprzężonego ze spektrometrem mas Thermo Delta V Advantage w systemie Continuous Flow. Próbki ok. 400 µg owinięte w srebrną folię, pirolizowane są w temperaturze 1450°C. Uzyskany w ten sposób tlenek wegla jest wprowadzany kapilarą do źródła spektrometru. Pomiary są kalibrowane za pośrednictwem wzorców międzynarodowych NBS 127, IAEA SO-5, IAEA SO-6. Krzywą kalibracyjną wykonuje się każdego dnia pomiarowego. Wyniki podajemy w postaci δ względem wzorca VSMOW.


Dokładność pomiarów:

Odchylenie standardowe (1σ ) δ18O +/-0,5‰
Siarka w siarczanach
Analizy stosunków izotopów stabilnych siarki w siarczanach wykonujemy przy użyciu analizatora elementarnego Thermo FlashEA 1112HT sprzężonego ze spektrometrem mas Thermo Delta V Advantage w systemie Continuous Flow. Naważka próbki ok. 400 µg plus dziesięciokrotność V2O5 owinięte w cynową folię. Próbki są spalane w atmosferze tlenu w temperaturze 1020°C. Uzyskany ze spalania dwutlenek siarki jest wprowadzany bezpośrednio kapilarą do źródła spektrometru. Pomiary są kalibrowane za pośrednictwem wzorców międzynarodowych NBS 127, IAEA SO-5, IAEA SO-6. Krzywą kalibracyjną wykonuje się każdego dnia pomiarowego. Wyniki podajemy w postaci δ względem wzorca VCDT.


Dokładność pomiarów:

Odchylenie standardowe (1σ ) δ34S +/-0,3‰
Siarka w siarczkach
Analizy stosunków izotopów stabilnych siarki w siarczkach wykonujemy przy użyciu analizatora elementarnego Thermo FlashEA 1112HT sprzężonego ze spektrometrem mas Thermo Delta V Advantage w systemie Continuous Flow. Naważka próbki ok. 400 µg plus dziesięciokrotność V2O5 owinięte w cynową folię. Próbki są spalane w atmosferze tlenu w temperaturze 1020°C. Uzyskany ze spalania dwutlenek siarki jest wprowadzany bezpośrednio kapilarą do źródła spektrometru. Pomiary są kalibrowane za pośrednictwem wzorców międzynarodowych IAEA S-1, IAEA S-2, IAEA S-3. Krzywą kalibracyjną wykonuje się każdego dnia pomiarowego. Wyniki podajemy w postaci δ względem wzorca VCDT.


Dokładność pomiarów:

Odchylenie standardowe (1σ) δ34S +/-0,2‰
GasBench II
Rozpuszczony, nieorganiczny węgiel w wodzie
Analizy stosunków izotopów stabilnych rozpuszczonego węgla w wodzie mierzymy za pośrednictwem przystawki peryferyjnej GasBench sprzężonej ze spektrometrem mas Thermo MAT 253 w systemie Continuous Flow. Dwutlenek węgla wydzielany jest z próbki w wyniku reakcji z kwasem ortofosforowym. Objętność próbki 0,8 ml, czas równoważenia 18h, temperatura równoważenia 70 stopni. Z każdą serią pomiarową analizowane są co najmniej trzy wzorce międzynarodowe: NBS 19, NBS 18, LSVEC na podstawie których wykreślamy krzywą kalibracyjną. Wyniki 13C podajemy w postaci δ względem wzorca VPDB.


Dokładność pomiarów:

Odchylenie standardowe (1σ) δ13C +/-0,2‰
Tlen w wodzie
Analizy stosunków izotopów stabilnych tlenu zawartego w wodzie mierzymy za pośrednictwem przystawki peryferyjnej GasBench II sprzężonej ze spektrometrem mas Thermo MAT 253 w systemie Continuous Flow metodą równoważenia. Objętość próbki 0,5 ml, czas równoważenia 18h, temperatura równoważenia 32°C. Z każdą serią pomiarową analizowane są trzy wzorce GISP, W6444, W 67400 na podstawie których wykreślamy krzywą kalibracyjną. Wyniki δ18O podajemy w postaci δ względem wzorca VSMOW.


Dokładność pomiarów:

Odchylenie standardowe (1σ) δ18O +/- 0,25‰
HDevice
Wodór w wodzie
Analizy stosunków izotopów stabilnych wodoru w wodzie mierzymy za pośrednictwem przystawki peryferyjnej Thermo HDevice sprzężonej ze spektrometrem mas Thermo MAT 253 w systemie Dual Inlet. Objętość próbki 1,2 µl, próbka rozkładana jest w temperaturze 850°C i redukowana na chromie. Z każdą serią pomiarową analizowane są trzy wzorce GISP, W6444, W 67400 na podstawie których wykreślamy krzywą kalibracyjną. Czynnik "H3 factor" wyznaczany jest z każda serią pomiarową. Wyniki 2H podajemy w postaci δ względem wzorca VSMOW.


Dokładność pomiarów:

Odchylenie standardowe (1σ) δ2H +/- 1‰
Spektrometr Alpha ORTEC Octete PC
Datowanie U-Th
Pomiarów aktywności uranu i toru dokonujemy za pomocą spektrometru alfa OCTETE-PC firmy ORTEC. Masa próbki koniecznej do analizy jest uzależniona od koncentracji uranu. Po wstępnej obróbce chemicznej uran i tor rozdzielane są na kolumnach chromatograficznych z wymieniaczem jonowym Dowex 1x8 i poddane elektrodepozycji na dyskach stalowych. Następnie są mierzone stosunki izotopowe 234U/238U, 230Th/234U, 230Th/232Th, oraz koncentracja uranu (ppm) i obliczany wiek próbki. Zastosowanie spektrometrii alfa ogranicza wiek metody do ok. 350 tyś lat.
Datowanie 210Pb
Aktywność izotopu 210Pb w osadzie wyznacza się z pomiarów radioaktywności alfa 210Po, który znajduje się z nim w równowadze promieniotwórczej. Pomiarów aktywności 210Po dokonujemy za pomocą spektrometru alfa OCTETE-PC firmy ORTEC. 1 cm3 próbki poddawany jest chemicznej obróbce. Następnie próbki osadzane są na srebrnym dysku i mierzone w spektrometrze. Wiek próbki obliczany jest z aktywności 210Po (Bq/kg). Zasięg metody to ok. 150 lat.
PerkinElmer Quantulus 1220
Tryt w wodzie
Pomiary aktywności trytu w wodzie wykonywane są przy użyciu spektrometru ciekłoscyntylacyjnego QUANTULUS 1220TM. 0,5 l próbki jest wstępnie destylowane, a następnie 300 ml każdej próbki poddajemy procesowi elektrolitycznego wzbogacenia w stabilnych warunkach (temperatura 2°C, natężenie prądu 5,5 A) aż do uzyskania objętości próbki 15 ml. Następnie próbki poddawane są powtórnej destylacji w celu usunięcia zanieczyszczeń i mieszane ze scyntylatorem Ultima GoldTM LLT w proporcji 8 ml próbki i 12 ml scyntylatora. Próbki w naczynkach powlekanych teflonem są równoważone przez 24 godziny w spektrometrze, a następnie przeprowadzany jest pomiar (standardowo 85 cykli po 15 min na próbkę). Wyniki przeliczane są w programie 1224-534 EASY View i podawane w jednostkach trytowych lub DPM. Wartości są kalibrowane względem wody trytowej Perkin Elmer o numerze katalogowym 6004052.

Dokładność pomiarów: 0,15 TU.
Spektrometr Gamma Be 5030
Pomiary aktywności izotopów o krótkim czasie połowicznego rozpadu w próbkach stałych
Pomiary aktywności izotopów o krótkim czasie połowicznego rozpadu wykonywane są za pomocą spektrometru gamma Be 5030 z niskotłową osłoną komory pomiarowej. Analizy izotopów 210Pb i 137Cs wykonywane są w próbkach z profili osadów jeziornych, glebowych oraz torfowych. Przed analizą próbki są homogenizowane i suszone w temperaturze 60°C do uzyskania stałej masy. Naważka próbki 2 do 3 gramów. Wyniki przeliczane są przy użyciu programu GENIE 2000. Wyniki podajemy w jednostkach Bq/kg.
Vario MicroCUBE
Analizy składu ilościowego węgla, wodoru, azotu i siarki w próbkach stałych
Analizy składu ilościowego węgla, wodoru, azotu i siarki wykonujemy przy użyciu analizatora elementarnego Vario MicroCUBE. Naważka próbki jest uzależniona od ilości poszczególnych składników. Owinięte w cynową folię próbki są spalane w atmosferze tlenu w temperaturze 1150°C. Uzyskane ze spalania gazy (CO2, N2, H2O i SO2) zostają rozdzielone na kolumnie chromatograficznej i pomierzone w sposób sekwencyjny przez detektor przewodności cieplnej (TCD). Pomiary są kalibrowane na podstawie wzorca (kwas sulfanilowy). Wyniki analiz podajemy jako udział procentowy danego składnika w próbce.


Dokładność pomiarów:

Odchylenie standardowe (1σ) %C +/-0,6%
Odchylenie standardowe (1σ) %N +/-0,18%
Odchylenie standardowe (1σ) %H +/-0,21%
Odchylenie standardowe (1σ) %S +/-0,43%
Dolny próg detekcji wynosi 40 ppm dla wszystkich analizowanych składników