(高清版)GB∕T 37865-2019 生物樣品中14C的分析方法 氧彈燃燒法

F70中華人民共和國國家標準氧彈燃燒法o2019-08-30發(fā)布2020-03-01實施國家市場監(jiān)督管理總局ⅠGB／T37865—2019本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由全國核能標準化技術(shù)委員會(SAC/TC58)提出并歸口。本標準起草單位：中核核電運行管理有限公司。1GB／T37865—2019氧彈燃燒法本標準規(guī)定了氧彈燃燒法分析和測定生物樣品中14C含量的方法和步驟。本標準適用于分析農(nóng)畜產(chǎn)品、水產(chǎn)品以及草本植物等生物樣品中的14C含量。本方法的探測限為10吸收法30懸浮法）。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T10259液體閃爍計數(shù)器環(huán)境輻射監(jiān)測中生物采樣的基本規(guī)定空氣中14C的取樣與測定方法輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范干燥后的樣品在氧彈中高壓富氧的條件下燃燒，生成的二氧化碳由氫氧化鈉溶液吸收，制成碳酸鈣沉淀。本方法樣品中的碳轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀的回收率高于以上?；厥章视嬎惴椒▍⒁姼戒汚。吸收法：將制成的碳酸鈣沉淀用鹽酸滴定，釋放出的二氧化碳干燥后用專用吸收液吸收，再與閃爍液(4.20)混合制成待測樣品在液體閃爍計數(shù)器中測量。懸浮法：將制成的碳酸鈣沉淀粉末用研缽研磨成均勻粉末，稱取適量粉末，用乳化閃爍液(4.21)的固體懸浮物測量技術(shù)直接測定4試劑和材料除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純的試劑和蒸餾水或去離子水或同等純度的水。注：懸浮法時使用。本底碳酸鈣氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液鹽酸溶液氯化鈣溶液氮氣2GB／T37865—2019氧氣無水乙醇氯化銨溶液甲氧基丙胺(號注：宜冷藏保存。二苯基惡唑(號簡稱苯(號簡稱號丙二醇甲醚(號惡唑基苯(號簡稱二甲苯(號聚乙二醇單辛基苯基醚(號中文名稱曲拉通4.20吸收法閃爍液配制方法：稱取2,5-二苯基惡唑(4.13)4.4g和1,4-雙(2-甲基苯乙烯基）苯(4.14)放入的容量瓶中向容量瓶依次加入的丙二醇甲醚(4.16),搖蕩混合均勻后冷藏待用。4.21懸浮法閃爍液配制方法：稱取2,5-二苯基惡唑(4.13)7g和1,4-雙[2-(5-苯基）惡唑基］苯(4.17)放入2L容量瓶中，向容量瓶依次加入1L二甲苯(4.18)和500mL聚乙二醇單辛基苯基醚(4.19),混合均勻且無明顯固體顆粒物。注：如果其他閃爍液具有相同的效果，則可使用其他等效產(chǎn)品來代替。5儀器和設(shè)備分析過程中所需的儀器和設(shè)備如下：研缽5.7磁力攪拌器。含磁力攪拌子，應能夠承受15kg以上的重量。5.8氧彈。包含氣壓表、針閥、密封緊固件、燃燒杯、圓筒形合金容器等部件，氧彈容積應在1.5L以上，以上。5.9氧彈燃燒裝置。由氧彈、鎳合金燃燒絲、點火單元等組成（參見附錄B中圖B.1)。5.10氧彈燃燒尾氣吸收裝置。由500錐形瓶、鼓泡器、橡膠瓶塞、橡膠導管和玻璃導管等組成（參見圖B.2)。三口燒瓶、氮氣瓶、磁力攪拌器、125分液漏斗、冰水浴、橡膠導管和玻璃導管等組成（參見圖B.3)。精密試紙范圍移液管量程微量移液器，量程液閃計數(shù)瓶5.16液體閃爍計數(shù)器，儀器的14C本底計數(shù)率應小于33GB／T37865—20196樣品預處理6.1鮮樣品的采集按EJ/T527中的規(guī)定進行。6.2鮮樣品稱重（W1)后放入烘箱(5.4),在105℃下烘干至恒重，或使用凍干機(5.5)將水分抽干至恒重。6.3記錄樣品干重（W2)后，將干燥的樣品使用粉碎機(5.2)打磨成粉末，放入干燥的玻璃廣口瓶中存放。7分析步驟7.1樣品的燃燒與二氧化碳的固定7.1.2向150mL玻璃燒杯中加入3mol/L的氫氧化鈉溶液(4.4)100mL和一個攪拌子。7.1.3將上述玻璃燒杯放置在氧彈(5.8)底部的一側(cè)。7.1.4在兩個電極上連接15cm左右長的燃燒絲，并用萬用表(5.6)測量燃燒絲的電阻值。7.1.5裝好氧彈(5.8),并擰緊螺栓和螺釘。7.1.6向氧彈(5.8)通氧氣(4.9),加壓至約2MPa后斷開與氧氣(4.9)的連接。7.1.7將氧彈(5.8)和點火單元相連，按下點火單元上的點火按鈕。7.1.8將氧彈(5.8)放置于磁力攪拌器(5.7)上，調(diào)整至合適位置，攪拌30min。7.1.9將氧彈(5.8)連接尾氣吸收裝置(5.10),打開氧彈(5.8)上的泄壓閥，使氧彈(5.8)里的氣體通過裝有400mL的0.5mol/L氫氧化鈉溶液(4.5)的錐形瓶釋放到空氣中，直至壓力表的示值為零。泄壓速率控制在7.2樣品中含碳量的測定7.2.1取出氧彈(5.8)中的150mL玻璃燒杯，將燒杯里的溶液和錐形瓶里的溶液合并倒入1000mL的玻璃燒杯中。7.2.2用50mL的蒸餾水沖洗氧彈(5.8)內(nèi)部、錐形瓶和150mL玻璃燒杯，洗液倒入1000mL玻璃燒杯中。7.2.3將溶液過濾，濾液收集于干凈的1000mL玻璃燒杯中。用調(diào)節(jié)濾液的值至7.2.5在濾液中加入40mL的8mol/L氯化鈣溶液(4.7),用玻璃棒攪拌后靜置30min。7.2.6將濾紙做好標記，放入烘箱(5.4),在105℃下烘干至恒重。7.2.7待沉淀完全后，安裝抽濾瓶、布氏漏斗和濾紙進行抽濾，并分別用蒸餾水和無水乙醇(4.10)沖洗兩次。7.2.8取下濾紙和沉淀，放入烘箱(5.4)在105℃下烘干至恒重。7.2.9將烘干的沉淀連同濾紙一起用分析天平(5.1)稱重，計算出沉淀的凈重（W4)。注：可用元素分析儀進行樣品含碳率的測定。7.3吸收法制樣7.3.1用移液管(5.13)向液閃計數(shù)瓶(5.15)中加入9mL的3-甲氧基丙胺(4.12),擰緊蓋子擦干外壁后稱重。7.3.2將稱重后的液閃計數(shù)瓶(5.15)放入冰水浴中冷卻10min。4GB／T37865—20197.3.3將烘干的沉淀粉碎后全部置于三口燒瓶中，再加入150mL蒸餾水和一個攪拌子。7.3.4將三口燒瓶放置在磁力攪拌器上，按照附錄B中圖B.3所示安裝分液漏斗，向分液漏斗中注入2mol/L的鹽酸溶液(4.6),并連接氣路。通入氮氣(凈化氣路7.3.6將放置于冰水浴中的液閃計數(shù)瓶(5.15)按照圖B.3所示連接好。7.3.7以2mL/min的流速滴入2mol/L的鹽酸溶液(4.6),直到三口燒瓶中的沉淀完全消失、或者液閃計數(shù)瓶(5.15)中吸收液逸出氣泡的速度明顯降低。7.3.8擦干液閃計數(shù)瓶(5.15)外壁后稱重，計算吸收的二氧化碳的重量（W5)。7.3.9向液閃計數(shù)瓶(5.15)中加入9mL的吸收法閃爍液(4.20),擰緊蓋子，振蕩混合均勻。注：如若采用元素分析儀進行樣品含碳率的測定，則可以將步驟7.2.3的溶液直接放入三口燒瓶中，加入攪拌子，按照步驟7.4懸浮法制樣7.4.1將步驟7.2.9制得的沉淀，用研缽(5.3)研磨成均勻的粉末。7.4.2用天平(5.1)稱取適量（W6)的沉淀粉末，放入20mL的液閃計數(shù)瓶(5.15)中，加入6mL蒸餾水，和12mL懸浮法閃爍液(4.21)。7.4.3擰緊瓶蓋后，將計數(shù)瓶(5.15)放在40℃~45℃水浴中用力振蕩，直到樣品混合完全、均勻懸浮為止。7.5.1液體閃爍計數(shù)器(5.16)的條件應滿足GB/T10259的要求。7.5.2測量樣品之前，液體閃爍計數(shù)器(5.16)應預熱30min。7.5.3將待測樣品計數(shù)瓶(5.15)外壁擦干，放入液體閃爍計數(shù)器(5.16)中暗化24h后測量。樣品測量時間建議為300min以上。C的放射性比活度吸收法按式(1)計算待測樣品中14C的放射性比活度：式中：Cs—待測樣品中14C的放射性比活度，單位為貝可每千克碳(Bq/kgC);ns—樣品計數(shù)率，單位為計數(shù)每分(count/min);nb—本底計數(shù)率，單位為計數(shù)每分(count/min);60—時間轉(zhuǎn)換系數(shù)；∞1—二氧化碳中碳元素的質(zhì)量分數(shù)，%;E—吸收法中液體閃爍計數(shù)器(5.16)對生物樣品中14C的計數(shù)效率（參見附錄C),%;W5—待測樣品中吸收的二氧化碳的重量，單位為千克(kg)。懸浮法按式(2)計算待測樣品中14C的放射性比活度：5GB／T37865—2019式中：∞2—碳酸鈣中碳元素的質(zhì)量分數(shù)，%；W6—懸浮法制樣中，在液閃計數(shù)瓶（5.15）中稱取的碳酸鈣沉淀重量，單位為千E懸—懸浮法中液體閃爍計數(shù)器（5.16）對樣品中14C的計數(shù)效率（按照EJ／T1008執(zhí)行。8.2鮮樣品的含水率當樣品為鮮樣品時，按式（3）計算鮮樣品的含水率：式中：鮮樣品的含水率，%；8.3鮮樣品的含碳率按式（4）計算鮮樣品的含碳率：式中：K—鮮樣品的含碳率，%；W3—燃燒的干樣品重量，單位為千克（kgW4—生成的碳酸鈣沉淀重量，單位為千克（kg）。C的放射性比活度式中：9方法的精密度C放射性比活度為的環(huán)境生物樣品重復性限為再現(xiàn)性限為10質(zhì)量保證和質(zhì)量控制按照HJ／T61執(zhí)行。在用吸收法制備待測樣品時，分析步驟7.3.5可防止交叉污染。此外，實驗所涉及的儀器和設(shè)備也應注意清洗和防沾污，以免引起交叉污染。6GB／T37865—2019附錄A（資料性附錄）方法的回收率按照7.2~7.3燃燒已知重量的含碳標準物質(zhì)，按式（A.1）計算方法的回收率：式中：樣品中C的回收率，%；—樣品中碳元素的質(zhì)量分數(shù)。注：經(jīng)多次驗證，方法的回收率可達95%以上，因此可以不參與實際計算。7GB／T37865—2019附錄B（資料性附錄）裝置示意圖B.1氧彈燃燒裝置氧彈燃燒裝置參見圖B.1。圖B.1氧彈燃燒裝置示意圖B.2尾氣吸收裝置氧彈燃燒尾氣吸收裝置參見圖B.2。圖B.2氧彈燃燒尾氣吸收裝置簡圖8GB／T37865—2019B.3二氧化碳滴定吸收裝置二氧化碳滴定吸收裝置參見圖B.3。圖B.3二氧化碳滴定吸收裝置簡圖9GB／T37865—2019（資料性附錄）吸收法猝滅曲線的繪制加標樣品的制備和測量按照步驟7.3，向三口燒瓶中加入10g本底碳酸鈣粉末（4.3釋放和吸收二氧化碳，加入閃爍液在液體閃爍計數(shù)器（5.16）中測量本底樣品，建議測量時間為1000min以上。本底樣品測量結(jié)束后，用微量移液器（