Dutch 
English 
French 
Stabiele-isotoopanalysatoren
Stabiele-isotoopanalysatoren bepalen verschillen in de relatieve abundantie van stabiele isotopen in een monster. Deze metingen leveren informatie over de oorsprong, geschiedenis en transformatie van materialen en ondersteunen onderzoek in vakgebieden zoals milieuwetenschappen, voedselfraude en authenticiteit, geowetenschappen, ecologie en forensisch onderzoek.
Wat is stabiele-isotoopanalyse?
Isotopen zijn atomen van hetzelfde chemische element met hetzelfde aantal protonen maar een verschillend aantal neutronen. Stabiele isotopen ondergaan geen radioactief verval en komen van nature voor in verschillende relatieve verhoudingen.
Stabiele-isotoopanalyse meet de verhouding tussen zwaardere en lichtere isotopen van een element.
Veelvoorkomende metingen zijn:
- Koolstof: δ¹³C
- Stikstof: δ¹⁵N
- Zuurstof: δ¹⁸O
- Waterstof: δ²H
- Zwavel: δ³⁴S
Deze verhoudingen kunnen variëren afhankelijk van de geografische oorsprong, het productieproces, omgevingsomstandigheden of de biologische geschiedenis van een monster. Stabiele-isotoopanalyse kan daarom worden gebruikt om te onderzoeken waar een materiaal vandaan komt, hoe het werd geproduceerd en welke fysische, chemische of biologische processen het heeft ondergaan.
In tegenstelling tot conventionele elementanalyse bepaalt stabiele-isotoopanalyse niet in de eerste plaats de totale concentratie van een element. De techniek meet kleine verschillen in de relatieve abundantie van isotopen.
Hoe werkt een stabiele-isotoopanalysator?
Stabiele-isotoopanalyse wordt meestal uitgevoerd met Isotope Ratio Mass Spectrometry (IRMS). Vóór de meting moeten de relevante elementen in het monster worden omgezet in gezuiverde gassen, zoals koolstofdioxide, stikstof, waterstof, koolstofmonoxide of zwaveldioxide.
De monstervoorbereiding hangt af van het monstertype en het analytische doel. Een elementanalysator kan vaste of vloeibare monsters via verbranding of pyrolyse omzetten in gassen. Chromatografische systemen scheiden eerst afzonderlijke verbindingen, terwijl headspace- en dual-inletsystemen gassen, vloeistoffen of carbonaatmonsters voorbereiden.
De voorbereide monstergassen worden vervolgens in de isotopenverhouding-massaspectrometer gebracht, waar ze worden geïoniseerd. De gevormde ionen worden gescheiden op basis van hun massa-ladingsverhouding en gemeten door specifieke detectoren.
Het instrument vergelijkt de abundantie van de zware en lichte isotopen. Resultaten worden doorgaans gerapporteerd in delta-notatie (‰, per mille) ten opzichte van een internationaal erkend referentiemateriaal.
Toepassingen van stabiele-isotoopanalyse
Stabiele-isotoopanalyse wordt toegepast wanneer conventionele concentratiemetingen onvoldoende informatie geven over de oorsprong of geschiedenis van een monster.
Veelvoorkomende toepassingsgebieden zijn:
- Authenticiteit van voedingsmiddelen en dranken
- Detectie van productvervalsing
- Verificatie van geografische oorsprong
- Milieu- en klimaatonderzoek
- Ecologie en voedselwebstudies
- Onderzoek naar bodem, planten en meststoffen
- Hydrologie en oceanografie
- Onderzoek naar broeikasgassen
- Geowetenschappen en paleoklimaatonderzoek
- Onderzoek naar aardolie en brandstoffen
- Archeologie en forensisch onderzoek
- Dopinganalyses
- Medisch en klinisch onderzoek
De meest geschikte analysemethode hangt af van de isotopen, monstermatrix, concentratie, vereiste nauwkeurigheid en de behoefte aan bulk- of verbindingsspecifieke informatie.
Onderdelen van een stabiele-isotoopanalysesysteem
Een volledig stabiele-isotoopanalysesysteem bestaat doorgaans uit een isotopenverhouding-massaspectrometer en één of meerdere monstersystemen.
Massaspectrometers
Meten stabiele isotopenverhoudingen in voorbereide monstergassen.
Chromatografische inlaten
Scheiden individuele verbindingen vóór de isotopenmeting.
Dual-inletsystemen
Introduceren gezuiverd monstergas en referentiegas in de massaspectrometer.
Elementanalysatoren
Zetten bulkmonsters om in meetbare gassen via verbranding of pyrolyse bij hoge temperatuur.
Headspace-analysatoren
Bereiden gassen voor uit afgesloten monsterflesjes voordat deze naar de massaspectrometer worden overgebracht.
Een stabiele-isotoopanalysesysteem kiezen
De selectie van een stabiele-isotoopanalysator begint met het definiëren van de analytische vraag, de isotopen, het monstertype en de vereiste meetnauwkeurigheid.
Te meten isotopen
De benodigde configuratie hangt af van de vraag of het laboratorium koolstof-, stikstof-, zwavel-, zuurstof-, waterstof- of multi-isotoopanalyse wil uitvoeren. Niet elke inlaat is geschikt voor elke isotoop.
Bulk- of verbindingsspecifieke analyse
Bulk-isotoopanalyse levert een gemiddelde isotopenverhouding voor het volledige monster. Verbindingsspecifieke analyse scheidt eerst individuele verbindingen en bepaalt vervolgens hun isotopenverhoudingen.
Verbindingsspecifieke analyse kan aanvullende informatie leveren wanneer een monster meerdere componenten met verschillende oorsprongen bevat.
Monstertype
Vaste materialen, waterige monsters, vluchtige verbindingen, zuivere gassen, water en carbonaten vereisen verschillende voorbereidingstechnieken. De gekozen inlaat moet het monster kunnen omzetten in een gas zonder de isotopenverhouding te veranderen.
Concentratie en monsterhoeveelheid
Verbindingen met lage concentraties en atmosferische sporengassen kunnen voorafgaande scheiding, verrijking of concentratie vereisen. Ook de beschikbare monsterhoeveelheid kan de keuze van de inlaat en autosampler beïnvloeden.
Vereiste meetnauwkeurigheid
Dual-inletanalyse wordt doorgaans gebruikt wanneer de hoogste meetnauwkeurigheid vereist is voor gezuiverde gassen, water- of carbonaatmonsters. Continuous-flow-systemen bieden meer flexibiliteit en geautomatiseerde analyse voor een bredere reeks monstertypes.
Systeemflexibiliteit
Laboratoria die actief zijn in verschillende onderzoeksgebieden kunnen profiteren van een configureerbare massaspectrometer die kan schakelen tussen meerdere monstersystemen. Een vooraf geconfigureerde toepassingenoplossing kan geschikter zijn wanneer het laboratorium een specifieke analytische workflow uitvoert.
Veelgestelde vragen
Wat betekent IRMS?
IRMS staat voor Isotope Ratio Mass Spectrometry (isotopenverhouding-massaspectrometrie). Het is een massaspectrometrische techniek die wordt gebruikt om kleine verschillen in de relatieve abundantie van stabiele isotopen in een monster te meten.
Welke stabiele isotopen kunnen worden gemeten?
Afhankelijk van de massaspectrometer, het inlaatsysteem en de configuratie kunnen systemen voor stabiele-isotoopanalyse isotopenverhoudingen van waterstof, koolstof, stikstof, zuurstof en zwavel meten. Deze worden doorgaans gerapporteerd als δ²H-, δ¹³C-, δ¹⁵N-, δ¹⁸O- en δ³⁴S-waarden.
Wat is het verschil tussen elementanalyse en stabiele-isotoopanalyse?
Conventionele elementanalyse bepaalt hoeveel van een bepaald element aanwezig is in een monster. Stabiele-isotoopanalyse bepaalt de relatieve abundantie van de verschillende stabiele isotopen van dat element.
Een elementanalysator kan ook dienen als monsterinlaat voor IRMS door de elementen in een monster om te zetten in geschikte gassen.
Wat is het verschil tussen bulk- en verbindingsspecifieke isotopenanalyse?
Bulkanalyse meet de gemiddelde isotopenverhouding van een volledig monster. Verbindingsspecifieke isotoopanalyse scheidt eerst individuele verbindingen met behulp van gas- of vloeistofchromatografie en bepaalt vervolgens hun isotopenverhoudingen afzonderlijk.
Analyseert een isotopenverhouding-massaspectrometer monsters rechtstreeks?
Nee. Het oorspronkelijke monster moet doorgaans eerst worden omgezet in een gezuiverd gas. Het vereiste inlaatsysteem hangt af van de vraag of het monster een vaste stof, vloeistof, gescheiden verbinding, zuiver gas, carbonaat of headspace-monster is.
Wat is dual-inlet-isotoopanalyse?
Bij dual-inletanalyse worden gezuiverd monstergas en referentiegas afwisselend in de massaspectrometer gebracht. Omdat beide gassen onder vrijwel identieke omstandigheden worden behandeld, maakt deze techniek zeer nauwkeurige metingen van isotopenverhoudingen mogelijk.
Kan één massaspectrometer worden gebruikt met meerdere inlaatsystemen?
Ja. Een configureerbare massaspectrometer zoals de isoprime precisION kan worden gecombineerd met verschillende inlaatsystemen. Hierdoor kan één centraal IRMS-instrument verschillende monstertypes en analysetechnieken ondersteunen.
Welk systeem is geschikt voor isotoopanalyse van broeikasgassen?
De iso FLOW GHG is specifiek ontworpen voor stabiele-isotoopanalyse van broeikasgassen op spoorniveau. Afhankelijk van de configuratie kan het systeem koolstofdioxide, lachgas en methaan analyseren.
Onze systemen voor stabiele-isotoopanalyse
SciSPX levert systemen voor stabiele-isotoopanalyse aan laboratoria in België, Nederland en Luxemburg. Het beschikbare portfolio omvat isotopenverhouding-massaspectrometers en inlaatsystemen voor bulkmonsters, gescheiden verbindingen, zuivere gassen, vloeistoffen en headspace-monsters.
De systemen verschillen voornamelijk in hun functie, monstertypes, isotopenmetingen en beoogde toepassingen. Gebruik onderstaande vergelijking om te bepalen welk type systeem voor stabiele-isotoopanalyse het beste aansluit bij uw vereisten.
Systeemtype | Primaire functie | Geschikt voor |
|---|---|---|
Massaspectrometers | Meten stabiele isotopenverhoudingen in voorbereide gassen | Configureerbare of toepassingsspecifieke IRMS-systemen |
Chromatografische inlaten | Scheiden verbindingen vóór isotopenmeting | Verbindingsspecifieke isotoopanalyse |
Dual-inletsystemen | Vergelijken gezuiverde monster- en referentiegassen | Zeer nauwkeurige analyse van zuivere gassen, water en carbonaten |
Elementanalysatoren | Zetten bulkmonsters om in gassen via verbranding of pyrolyse | Vaste stoffen, vloeistoffen en waterige monsters |
Headspace-analysatoren | Bereiden gassen voor uit afgesloten monstercontainers | Gassen, vloeistoffen, carbonaten en broeikasgassen |
Vind de juiste stabiele-isotoopanalysator
Het selecteren van een systeem voor stabiele-isotoopanalyse gaat verder dan alleen het kiezen van een massaspectrometer. De volledige configuratie moet aansluiten bij de te meten isotopen, de monstermatrix, het concentratiebereik, de monstervoorbereiding en de vereiste meetnauwkeurigheid.
Wij helpen u graag bij het vergelijken van de beschikbare massaspectrometers en inlaatsystemen en bij het selecteren van een configuratie die aansluit bij uw onderzoek en analytische workflow.
De isotopenverhouding-massaspectrometer meet de relatieve abundantie van isotopen in de gassen die door het inlaatsysteem worden aangeleverd. Een configureerbare massaspectrometer kan worden gekoppeld aan verschillende inlaatsystemen, waardoor diverse analysetypes met hetzelfde centrale instrument kunnen worden uitgevoerd.
δ²H, δ¹³C, δ¹⁵N, δ¹⁸O, δ³⁴S + novel isotopes
isoprime precisION
Een configureerbare isotopenverhouding-massaspectrometer die kan worden gekoppeld aan verschillende inlaatsystemen. Ontworpen voor laboratoria die een hoge gevoeligheid en flexibiliteit vereisen voor uiteenlopende toepassingen.
δ²H, δ¹³C, δ¹⁵N, δ¹⁸O, δ³⁴S
isoprime visION solutions
Een compacte, geautomatiseerde isotopenverhouding-massaspectrometer. Het systeem vormt de kern van vooraf geconfigureerde oplossingen voor toepassingen zoals voedselfraude en authenticiteit, ecologie, milieuonderzoek en forensisch onderzoek.
Chromatografische inlaten scheiden individuele verbindingen vóór de isotopenmeting. Ze worden gebruikt voor verbindingsspecifieke isotoopanalyse wanneer een bulkmeting onvoldoende informatie oplevert.
Gaschromatografie is geschikt voor vluchtige of gederivatiseerde verbindingen. Vloeistofchromatografie kan opgeloste, niet-vluchtige of thermisch gevoelige verbindingen scheiden.
δ²H, δ¹³C, δ¹⁵N, δ¹⁸O
GC5
Gaschromatografische inlaat voor verbindingsspecifieke analyse van koolstof-, stikstof-, zuurstof- en waterstofisotopen. Geschikt voor toepassingen die een gevoelige analyse van gescheiden verbindingen vereisen.
δ¹³C
LiquiFace
Maakt koolstofisotoopanalyse mogelijk van verbindingen die zijn gescheiden via vloeistofchromatografie. Geschikt voor opgeloste organische verbindingen zoals koolhydraten, aminozuren en biologische materialen.
Een dual-inletsysteem introduceert afwisselend gezuiverd monstergas en referentiegas in de massaspectrometer. Beide gassen volgen identieke trajecten, wat zeer nauwkeurige vergelijkingsmetingen mogelijk maakt.
Deze techniek is bijzonder relevant voor de analyse van zuivere gassen, water en carbonaten.
δ¹⁸O
iso DUAL INLET
Biedt uiterst nauwkeurige isotoopanalyse van zuivere gassen, water en carbonaatmaterialen. Optionele voorbereidingssystemen ondersteunen geautomatiseerde analyse van verschillende monstertypes.
Elementanalysator-inlaten zetten bulkmonsters om in meetbare gassen via verbranding of pyrolyse bij hoge temperatuur. Afhankelijk van de configuratie kunnen zij analyse van koolstof-, stikstof-, zwavel-, zuurstof- en waterstofisotopen ondersteunen.
Deze systemen worden vaak gebruikt voor vaste en vloeibare monsters zoals bodem, plantaardig materiaal, voedingsmiddelen, chemicaliën en milieumonsters.
δ²H, δ¹³C, δ¹⁵N, δ³⁴S
vario ISOTOPE select
Maakt gelijktijdige analyse van koolstof-, stikstof- en zwavelisotopen mogelijk in monsters tot 300 mg. Het is ontworpen als een robuuste oplossing voor routinematige EA-IRMS-analyses.
δ²H, δ¹³C, δ¹⁵N, δ¹⁸O, δ³⁴S
vario ISOTOPE cube
Biedt analyse van koolstof-, stikstof- en zwavelisotopen over een breed bereik aan monstermassa's. Optionele configuraties maken ook metingen van zuurstof- en waterstofisotopen mogelijk.
δ²H, δ¹³C, δ¹⁵N, δ¹⁸O, δ³⁴S
vario PYRO cube
Ontwikkeld voor analyse van zuurstof- en waterstofisotopen via pyrolyse bij hoge temperatuur. Een optionele configuratie ondersteunt ook analyse van koolstof-, stikstof- en zwavelisotopen.
δ¹³C, δ¹⁵N
iso TOC cube
Maakt analyse van koolstof- en stikstofisotopen in waterige monsters mogelijk. Verbranding bij hoge temperatuur ondersteunt uiteenlopende vloeibare matrices, waaronder monsters met deeltjes en zoute monsters.
Headspace-analysatoren bereiden gassen voor uit afgesloten monsterflesjes voordat deze naar de massaspectrometer worden overgebracht. Verschillende configuraties zijn beschikbaar voor zuivere gassen, vloeistoffen, carbonaten, opgelost anorganisch koolstof en atmosferische broeikasgassen.
iso FLOW
Een geautomatiseerd voorbereidingssysteem voor isotoopanalyse van gassen, vloeistoffen, opgelost anorganisch koolstof en carbonaatmaterialen. Ondersteunt toepassingen in onder meer hydrologie, voedselfraude en authenticiteit, en geowetenschappen.
iso FLOW GHG
Bereidt broeikasgassen op spoorniveau voor op isotoopanalyse. Het systeem kan worden geconfigureerd voor toepassingen met koolstofdioxide, lachgas, methaan en opgelost nitraat.
Niet zeker welke analysator past bij jouw toepassing?
Onze Xperts bespreken graag jouw toepassing en helpen je bij het vinden van de juiste oplossing.
