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第1章 特定化合物稳定同位素分析简介1

1.1 稳定同位素分析的发展历史1

1.2 稳定同位素分析的仪器设备1

1.2.1 稳定同位素分析的质谱方法1

1.2.2 稳定同位素分析技术的分类3

1.2.3 BSIA和CSIA的基本原理4

1.3 CSIA中GC-IRMS及LC-IRMS的发展历史6

1.4 稳定同位素分析中的光谱方法7

1.5 网络资源8

参考文献8

第2章 稳定同位素和同位素分馏的基本概念11

2.1 原子模型和核素11

2.2 稳定同位素14

2.2.1 同位素的稳定性和丰度14

2.2.2 相对原子质量16

2.2.3 同位素异数体、同位素异构体、同位素取代分子17

2.3 自然丰度和表达方式18

2.3.1 同位素分数18

2.3.2 同位素自然丰度的变化19

2.3.3 同位素比值20

2.3.4 δ标度及局限性21

2.4 同位素分馏和表达方式24

2.4.1 热力学和动力学的同位素效应24

2.4.2 同位素分馏因子、同位素分馏及同位素差异25

2.5 同位素物质平衡28

2.6 传输过程中的物理动力学同位素分馏28

2.7 不同系统条件下的同位素分馏因子31

2.7.1 封闭系统的可逆反应31

2.7.2 封闭系统的不可逆反应33

2.7.3 开放系统的可逆反应36

2.7.4 开放系统的不可逆反应36

2.8 网络资源37

参考文献38

第3章 特定化合物稳定同位素分析的仪器40

3.1 同位素比值质谱40

3.1.1 真空系统41

3.1.2 离子源和聚焦光束44

3.1.3 扇形磁场下的离子分离49

3.1.4 离子收集和信号通道55

3.1.5 离子校正60

3.2 进样系统65

3.2.1 双路进样系统65

3.2.2 连续流进样系统67

3.2.3 开口分流系统67

3.2.4 标准气体进样系统69

3.3 连续流IRMS的外围设备70

3.4 CSIA中的GC-IRMS73

3.4.1 碳、氮同位素比值分析73

3.4.2 氢同位素比值分析83

3.4.3 氧同位素比值分析89

3.5 CSIA中的色谱学91

3.5.1 分离的基础知识91

3.5.2 CSIA中的峰检测98

3.5.3 CSIA中的载气、载气流速以及GC柱100

3.5.4 多重检测102

3.6 LC-IRMS103

3.6.1 化学反应接口104

3.6.2 移动带或移动线接口105

3.6.3 湿法化学燃烧接口107

3.6.4 氧化反应炉108

3.6.5 膜分离单元110

3.6.6 LC-IRMS分离柱111

3.7 网络资源113

参考文献113

第4章 特定化合物稳定同位素分析中的样品制备118

4.1 范围118

4.2 取样、样品保管与储存118

4.3 样品处理120

4.3.1 一般评论120

4.3.2 挥发性化合物的样品处理121

4.3.3 半挥发性化合物的样品处理123

4.4 衍生化128

4.4.1 总则与校正128

4.4.2 衍生化反应概述133

参考文献138

第5章 特定化合物稳定同位素分析的引用方法和质量保证141

5.1 准确度、不确定度、精密度和误差141

5.2 国际基准标准物质和有证标准物质142

5.2.1 综述142

5.2.2 氢元素及氧元素的校准和标准物质144

5.2.3 碳元素的校准和标准物质147

5.2.4 氮元素的校准和标准物质150

5.2.5 硫元素的校准和标准物质151

5.2.6 氯元素及溴元素的校准和标准物质152

5.3 稳定同位素数据的标准化153

5.3.1 以工作或标准气体的真实同位素组成为参照的标准化153

5.3.2 以某种标准物质为参照的标准化154

5.3.3 两点标准化155

5.4 CSIA的校准156

5.5 重复性、再现性、线性、稳定性、检测限及总不确定度162

5.6 CSIA中的质量保证和质量控制168

5.7 网络资源170

参考文献171

第6章 特定化合物稳定同位素分析的应用176

6.1 范围176

6.2 食品真实性及相关领域179

6.2.1 范围179

6.2.2 光合作用中碳固定的同位素分馏效应180

6.2.3 芳香物、香料和精油186

6.2.4 酒精饮料195

6.2.5 蜂蜜198

6.2.6 果汁199

6.2.7 食用油200

6.2.8 天然兴奋剂：可可、咖啡、茶叶203

6.3 法医学204

6.4 考古学209

6.5 兴奋剂检测215

6.5.1 类固醇同位素分析方法219

6.5.2 未来发展221

6.6 环境科学221

6.6.1 范围221

6.6.2 有机化合物的来源数值222

6.6.3 来源解析225

6.6.4 环境系统中同位素分馏效应的应用238

6.6.5 延伸阅读255

6.7 地外物质255

6.7.1 氢的稳定同位素256

6.7.2 氮的稳定同位素258

6.7.3 碳的稳定同位素259

6.7.4 其他稳定同位素262

6.8 一般结论262

6.9 网络资源265

6.9.1 常用链接265

6.9.2 欧洲同位素应用项目265

参考文献266

第7章 特定化合物稳定同位素分析的新进展278

7.1 范围278

7.2 GC-GC和GC × GC278

7.3 MC-ICP-MS分析特定化合物稳定同位素282

7.4 含氯和含溴特定化合物的稳定同位素测定284

7.5 特定位置同位素比值分析286

参考文献287

附录290

缩略词表293

参考文献296