膜進樣質譜儀

MIMS膜進樣質譜儀

氮氣(N₂)、氧氣(O₂)、二氧化碳(CO₂)是濕地、河流、湖泊、海洋等水體中的重要溶解氣體，是生態環境變化過程中的重要參數指標。例如，溶解氧是衡量海氣擴照過程、水團混合、大洋環流以及海水中生物化學過程的重要指標；水體中CO₂對于硏究全球碳循環和全球氣候變化具有重要作用；而水體中溶解傾N₂則對于硏究水體反硝化速率、農業氮肥利用率、水體富營養化等相關問題具有至關重要的作用。目前，測最水體海洋中溶解氣體的傳統方法是先采集水樣，然后在實驗室內或者船上進行檢測，但由于很多參數會隨時空的變化而發生改變，從而得不到實時原位的準確數據。水體及沉積物反硝化速率的測定方法主要有乙炔抑制法、N₂通量法、質量平衡法、化學計量法和同位素法，但這些方法大多存在人為擾動大、操作繁瑣、誤差大的不足，因而無法精確測定淹水環境下的反硝化速率。膜進樣質譜儀(MIMS)則能夠實時、原位、連續監測水體中的溶解氣體(N₂、O₂、CO₂)，并且能夠精確測定淹水環境下水體、沉積物的反硝化速率，已被國內外眾多硏究機構廣泛應用，并被美國自然科學基金委推薦用來測定濕地脫氮速率。同時，膜進樣質譜儀還能夠應用于穩定同位素(¹⁵N、¹⁸O、¹³C)的檢測、光合呼吸、生物反應器等方面的研究。

主要特點：

可實時、原位檢測

測量精度高、重復性好

所需樣品量少，僅5ml

操作簡便，樣品分析快，僅90s

不需要頂空平衡，可實現水氣分離

可將空氣中高濃度背景氣體分離開，避免了樣品的污染

專用軟件(QuickData)高效評估收集的信號和數據

主要應用

環境（水體、沉積物）反硝化速率的研究

原位測量水體（海洋\湖泊'河流\地表水\地下水）中O₂、CH₄、DMS、CO₂和Ar濃度

海洋總初級生產力的測定

貧瘠水域的呼吸作用研究

穩定同位素的測定

在反硝化中的應用，將原狀沉積物和上覆水取回在室內進行培養，硏究反硝化過程中N₂的排放速率

利用已知CH₄濃度和測量出來的信號值進行擬合曲線，進而測量未知水體中CH₄濃度

MIMS用于水生生態系統代謝和氧氣動力學研究

MIMS可與液相氧電極或葉綠素熒光儀聯用測量光合和呼吸作用

MlMS工作原理

儀器特性

單一氣體（N₂、O₂、CO₂）變異系數：0.1%

氣體比率（N₂/Ar和O₂/Ar）變異系數：0.03%

樣品需要量：＜10ml

樣品分析時間：＜2min

透氣性：＞90%

技術指標

1.總體指標：

單—氣體(N₂、O₂、CO₂) 變異系數：0.1%

氣體比率(N₂/Ar和O₂/Ar) 變異系數：0.03%

樣品需要量：＜10ml

樣品分析時間：＜2min

透氣性：＞90%

2.質譜儀：

檢測器類型：法拉第型探測器(Faraday) /電子倍增器(C-SEM)

MID中的測量通道數量：128

離子源：2個

最大工作壓力：1x10^-4mbar（Faraday)、1x10^-5mbar(C-SEM)

可通過以太網網路化

檢測極限：5x10^-12hPa (Faraday)、1x10^-14hPa (C-SEM)

對Ar的靈敏度：5x10^-4(A/mbar (Faraday)、200A/mbar (C-SEM)

質量范圍：1 ~300u

測量速度：MID: 2ms~60s/amu;

掃描條形圖/模擬掃描：20ms~60s/amu

3.蠕動泵：

轉速：0.01 至48rpm；步進0.01 rpm

轉動模式：順時針、逆時針雙種模式

提升距離：高達2000米

標準流速：0.3 μL/min~ 30 ml/min；最大壓力0.5 MPa

鍵盤功能：Start/Stop，流速方向，加/減速，沖洗

4.真空抽提裝置

氣體進樣速率：67升/秒

前級泵抽速@50Hz: 0.5m³/h

極限壓力：＜1*107hpa/＜7.5*108Torr

5.恒溫水浴控制器：

查看角度：180°

水浴槽容量：7L

工作溫度范圍：-20°C~200°C

溫度穩定性：±0.01 °C

顯示：3.75" LCD觸摸板