T-CIRA 54-2023 碳13C-一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

2023-10-31發(fā)布2023-12-31實(shí)施IT/CIRA54—2023前言 1范圍 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 14符號(hào)與縮略語(yǔ) 25技術(shù)要求 26檢驗(yàn)方法 27檢驗(yàn)規(guī)則 3 3附錄A(規(guī)范性)碳[13C]-一氧化碳豐度的測(cè)定 5 7參考文獻(xiàn) 9Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中國(guó)同位素與輻射行業(yè)協(xié)會(huì)提出并歸口。本文件起草單位：安徽中核桐源科技有限公司、中國(guó)原子能科學(xué)研究院、深圳市中核海得威生物科技有限公司。本文件主要起草人：劉振興、胡石林、卿晶、吳希、任英、張福星、武超、熊偉、喻海波。11范圍本文件規(guī)定了碳[13C]-一氧化碳的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)識(shí)、運(yùn)輸和貯存。本文件適用于低溫精餾制備所得的高豐度碳[13C]-一氧化碳，其他制備方法參考本文件執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；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。GB190危險(xiǎn)貨物包裝標(biāo)志GB/T5099鋼質(zhì)無(wú)縫氣瓶GB/T14194壓縮氣體氣瓶充裝規(guī)定GB15258化學(xué)品安全標(biāo)簽編寫(xiě)規(guī)定GB/T16804氣瓶警示標(biāo)簽GB/T35995—2018一氧化碳TSG23氣瓶安全技術(shù)規(guī)程3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。穩(wěn)定同位素stableisotope某元素中不發(fā)生或極不易發(fā)生放射性衰變的同位素，即半衰期大于101?年的元素的同位素。一種元素的同位素混合物中，某特定同位素的原子數(shù)占該元素的總原子數(shù)百分比。氣體純度表示主組分含量的多少，用質(zhì)量濃度或體積濃度來(lái)表示，其定義為：純度=主成分量/樣品量=(樣品量一∑雜質(zhì)含量)/樣品量。24符號(hào)與縮略語(yǔ)其中A表示元素符號(hào)，m表示該元素的同位素的相對(duì)原子質(zhì)量數(shù)。例如：3C表示碳元素中相對(duì)原子質(zhì)量數(shù)為13的同位素碳原子。表示A元素的質(zhì)量數(shù)為m的原子占A元素的原子百分?jǐn)?shù)，n則表示含該元素的同位素原子的個(gè)數(shù)，若n為1則省略。例如：13C表示碳元素中相對(duì)原子質(zhì)量數(shù)為13的同位素碳原子有1個(gè)。表示A元素的質(zhì)量數(shù)為m的原子占A元素的原子百分?jǐn)?shù)。例如：atom%13C表示質(zhì)量數(shù)為13的同位素碳原子在碳元素中所占的原子百分?jǐn)?shù)。atom%"A可用縮略形式at.%"A表示。指標(biāo)一氧化碳(CO)純度(體積分?jǐn)?shù))/10-2氫(H?)含量(體積分?jǐn)?shù))/10-?氧+氬(O?+Ar)含量(體積分?jǐn)?shù))/10-?氮(N?)含量(體積分?jǐn)?shù))/10-?總烴化合物(以CH?計(jì))含量(體積分?jǐn)?shù))/10-6二氧化碳(CO?)含量(體積分?jǐn)?shù))/10-6水分(H?O)含量(體積分?jǐn)?shù))/10-6雜質(zhì)總含量(體積分?jǐn)?shù))/10-6同位素13C豐度/10-2>99.0同位素180豐度/10-26檢驗(yàn)方法按照GB/T35995—2018的要求進(jìn)行測(cè)定。3T/CIRA54—2023按照GB/T35995—2018的要求進(jìn)行測(cè)定。采用其他等效的方法測(cè)定一氧化碳中的氫、氧、氮、二氧化碳、總烴化合物(以甲烷計(jì)),當(dāng)以上測(cè)定結(jié)果有異議，以GB/T35995—2018規(guī)定的方法為仲裁方法。6.3水分含量的測(cè)定按GB/T5832.1—2016的要求進(jìn)行測(cè)定。6.4碳[13C]-一氧化碳豐度的測(cè)定按附錄A進(jìn)行測(cè)定。6.5一氧化碳體積的測(cè)定按GB/T35995—2018的附錄B進(jìn)行測(cè)定。按附錄B進(jìn)行測(cè)定。7檢驗(yàn)規(guī)則7.1瓶裝產(chǎn)品檢驗(yàn)規(guī)則將純度99.5%、同位素豐度99.0at.%13C以上的瓶裝碳[I3C]-一氧化碳按表2規(guī)定進(jìn)行檢查，按表1的要求進(jìn)行驗(yàn)收，以一次連續(xù)充裝或一個(gè)操作班充裝的瓶數(shù)為一批。當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果符合本文件要求時(shí)，則判該批產(chǎn)品合格。當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果有任何一個(gè)指標(biāo)不符合本文件要求時(shí)，排除不合格的產(chǎn)品外，應(yīng)自同批產(chǎn)品中重新檢驗(yàn)，若檢驗(yàn)結(jié)果符合本文件要求，該批產(chǎn)品其余均合格；若仍有任何一項(xiàng)指標(biāo)不符合本文件要求時(shí)，則判該批產(chǎn)品不合格。表2瓶裝碳[13C]-一氧化碳抽樣檢查表產(chǎn)品批量/瓶19～1526～50抽樣批量/瓶1234567.2采樣安全要求7.2.1采樣現(xiàn)場(chǎng)都應(yīng)通風(fēng)良好，設(shè)置一氧化碳報(bào)警器，進(jìn)入高濃度區(qū)采樣，應(yīng)有人監(jiān)護(hù)。7.2.2采樣時(shí)應(yīng)使用防毒面具。7.2.3采樣不應(yīng)有泄漏，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏立即切斷氣源。7.2.4采樣容器上應(yīng)有明顯的有毒易燃標(biāo)志。7.2.5在離開(kāi)采樣現(xiàn)場(chǎng)前，應(yīng)對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)清理、檢查，確認(rèn)無(wú)泄漏。8.1.1碳[3C]-一氧化碳的包裝、標(biāo)志、貯存、運(yùn)輸應(yīng)符合TSG23和《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》的48.1.2包裝碳[13C]-一氧化碳的氣瓶應(yīng)符合GB/T5099、GB/T11640的規(guī)定。8.1.3碳[13C]-一氧化碳的包裝標(biāo)志應(yīng)符合GB190的規(guī)定，氣瓶顏色標(biāo)志應(yīng)符合GB/T7144的規(guī)定，標(biāo)簽應(yīng)符合GB/T16804、GB15258規(guī)定的要求。8.1.4碳[13C]-一氧化碳的充裝應(yīng)符合GB/T14194、TSG23的規(guī)定。使用的氣瓶應(yīng)優(yōu)先采用鋁合金氣瓶，如果采用碳鋼氣瓶，充裝單位應(yīng)有確?？刂扑溲b介質(zhì)的水分和二氧化碳含量的措施且保證在8.1.5瓶裝碳[13C]-一氧化碳在出廠前應(yīng)進(jìn)行氣密性檢查確保氣瓶閥、鋼瓶與氣瓶閥的連接處無(wú)泄漏，并擰上瓶帽。碳[13C]-一氧化碳?xì)馄繎?yīng)貯存在陰涼、通風(fēng)良好的地方，遠(yuǎn)離火源。8.1.6碳[13C]-一氧化碳在20℃、101.3kPa狀態(tài)下的體積計(jì)算見(jiàn)GB/T35995—2018的附錄B。8.1.7碳[13C]-一氧化碳出廠時(shí)應(yīng)附有質(zhì)量合格證，其內(nèi)容至少應(yīng)包括：b)充裝壓力(MPa);c)生產(chǎn)廠名稱(chēng)；d)生產(chǎn)日期或批號(hào)；e)充裝員編號(hào)、檢驗(yàn)員編號(hào)。8.2安全警示8.2.2空氣中一氧化碳含量(體積分?jǐn)?shù))在12.5%～74.2%的范圍內(nèi)遇火即發(fā)生強(qiáng)烈爆炸，在一氧化碳含量可能增加的地方，應(yīng)設(shè)通風(fēng)裝置及一氧化碳報(bào)警器，并對(duì)一氧化碳含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。8.2.3檢修和加工處理碳[13C]-一氧化碳生產(chǎn)裝置或容器之前，應(yīng)先用氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w將一氧化碳含量(體積分?jǐn)?shù))小于12×10-?。8.2.4瓶裝碳[13C]-一氧化碳若遇熱容器內(nèi)壓增大，有開(kāi)裂和爆炸的危險(xiǎn)。瓶裝碳[13C]-一氧化碳應(yīng)防日曬，遠(yuǎn)離火種、熱源。作業(yè)場(chǎng)所消除一切點(diǎn)火源。搬運(yùn)時(shí)，嚴(yán)禁碰撞。8.2.5瓶裝碳[I3C]-一氧化碳應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的易燃?xì)怏w專(zhuān)用庫(kù)房，庫(kù)溫不宜超過(guò)40℃。應(yīng)與氧化劑、堿類(lèi)、食用化學(xué)品分開(kāi)存放，切忌混儲(chǔ)。存儲(chǔ)區(qū)電器設(shè)備應(yīng)采取防爆措施。8.2.6瓶裝碳[13C]-一氧化碳應(yīng)采取防傾倒措施。在閱讀并了解所有安全預(yù)防措施之前，切勿操作，按要求使用個(gè)體防護(hù)設(shè)備。作用場(chǎng)所不應(yīng)進(jìn)食、飲水或吸煙。5T/CIRA54—2023(規(guī)范性)碳[13C]-一氧化碳豐度的測(cè)定A.1儀器A.1.1采用質(zhì)譜儀測(cè)定。A.1.2質(zhì)量數(shù)范圍：至少達(dá)到50amu。A.1.3質(zhì)量分辨率：優(yōu)于0.5amu。A.1.4最小檢測(cè)分壓：優(yōu)于10-?Pa。A.1.5配有法拉第接收器和二次電子倍增器。將待測(cè)氣體引入質(zhì)譜計(jì)的離子源中，待測(cè)氣體各組分發(fā)生電離，生成質(zhì)量為m、電荷為z的離子，經(jīng)加速電場(chǎng)的作用，形成離子束，進(jìn)入質(zhì)量分析器，利用質(zhì)譜計(jì)電場(chǎng)，按質(zhì)荷比(m/z)分離并聚焦形成不同離子束，依次進(jìn)入檢測(cè)器，經(jīng)過(guò)檢測(cè)器收集、放大，輸出相應(yīng)的電信號(hào)，得到待測(cè)氣體各組分的峰強(qiáng)度數(shù)據(jù)，依據(jù)相應(yīng)計(jì)算公式即可計(jì)算出待測(cè)氣體樣品的同位素豐度，平行測(cè)試6次。質(zhì)譜原理流程示意圖見(jiàn)圖A.1。反電極反電極羥色胺離子束模擬信號(hào)脈沖計(jì)數(shù)信號(hào)圖A.1質(zhì)譜原理流程示意圖A.3測(cè)量步驟將Ar(或其他不含CO,N?的氣體)通入質(zhì)譜儀，測(cè)定儀器和進(jìn)樣系統(tǒng)的I?8,I?g,I??本底。然后切換到待測(cè)氣體[氮含量(體積分?jǐn)?shù))<2000×10-6],使待測(cè)氣體進(jìn)入質(zhì)譜儀，流量控制在1sccm~20sccm,設(shè)定質(zhì)譜儀參數(shù)，對(duì)氣體進(jìn)行連續(xù)掃描，獲得I?s,I?9,I?1的峰強(qiáng)度值。A.4計(jì)算方法將峰強(qiáng)度值按照公式(A.1)計(jì)算13C的豐度：式中：atom%13C——相對(duì)原子質(zhì)量數(shù)為13的同位素碳原子在碳元素中所占的原子百分?jǐn)?shù)；I?8——表示質(zhì)量數(shù)為28的信號(hào)強(qiáng)度(扣除本底),單位為毫伏(mV);6T/CIRA54—2023I?9——表示質(zhì)量數(shù)為29的信號(hào)強(qiáng)度(扣除本底),單位為毫伏(mV);I?1——表示質(zhì)量數(shù)為31的信號(hào)強(qiáng)度(扣除本底),單位為毫伏(mV)。以6次平行測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定結(jié)果。A.5允許差測(cè)定誤差應(yīng)符合：平行測(cè)定同位素豐度結(jié)果的絕對(duì)差值不大于0.1at.%13C。7T/CIRA54—2023(規(guī)范性)[180]豐度的測(cè)定B.1.1采用質(zhì)譜儀測(cè)定。B.1.2質(zhì)量數(shù)范圍：至少達(dá)到50amu。B.1.3質(zhì)量分辨率：優(yōu)于0.5amu。B.1.4最小檢測(cè)分壓：優(yōu)于10-?Pa。B.1.5配有法拉第接收器和二次電子倍增器。將待測(cè)氣體引入質(zhì)譜計(jì)的離子源中，待測(cè)氣體各組分發(fā)生電離，生成質(zhì)量為m、電荷為z的離子，經(jīng)加速電場(chǎng)的作用，形成離子束，進(jìn)入質(zhì)量分析器，利用質(zhì)譜計(jì)電場(chǎng)，按質(zhì)荷比(m/z)分離并聚焦形成不同離子束，依次進(jìn)入檢測(cè)器，經(jīng)過(guò)檢測(cè)器收集、放大，輸出相應(yīng)的電信號(hào)，得到待測(cè)氣體各組分的峰強(qiáng)度數(shù)據(jù)，依據(jù)相應(yīng)計(jì)算公式即可計(jì)算出待測(cè)氣體樣品的同位素豐度，平行測(cè)試6次。質(zhì)譜原理流程示意反電極反電極羥色胺離子束模擬信號(hào)脈沖計(jì)數(shù)圖B.1質(zhì)譜原理流程示意圖B.3測(cè)量步驟將Ar(或其他不含CO,N?的氣體)通入質(zhì)譜儀，測(cè)定儀器和進(jìn)樣系統(tǒng)的I?8,I?g,Iso,I??本底。然后切換到待測(cè)氣體[氮含量(體積分?jǐn)?shù))<2000×10-6],使待測(cè)氣體進(jìn)入質(zhì)譜儀，流量控制在1sccm~20sccm,設(shè)定質(zhì)譜儀參數(shù)，對(duì)氣體進(jìn)行連續(xù)掃描，獲得I?s,I?9,I?o,I?1的峰強(qiáng)度值。B.4計(jì)算方法將峰強(qiáng)度值按照公式(B.1)計(jì)算180的豐度：式中：atom%180——相對(duì)原子質(zhì)量數(shù)為18的同位素氧原子在氧元素中所占的原子百分?jǐn)?shù)；I?8——表示質(zhì)量數(shù)為28的信號(hào)強(qiáng)度(扣除本底),單位為毫伏(mV);8I?9——表示質(zhì)量數(shù)為29的信號(hào)強(qiáng)度(扣除本底),單位為毫伏(mV);I?o——表示質(zhì)量數(shù)為30的信號(hào)強(qiáng)度(扣除本底),單位為毫伏(mV);I?1