EA-IRMS와 HT-EA-IRMS를 이용한 황산염의 황과 산소 동위원소 온라인 분석법 (An on-line analytical method for sulfur and oxygen isotopes of sulfate using EA-IRMS and HT-EA-IRMS)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 53권 / 3호 / 477 ~ 485페이지
· 저자명 : 김지윤, 이정훈, 최승현, 봉연식, 최의규, 양인재, 최혜빈, 신우진

초록

자연계에서 쉽게 관찰되는 주요 음이온인 황산염(SO4)에 대한 황과 산소 동위원소 비(δ34S와 δ18O)는 인위적 오염물질과 자연기원 물질을 추적할 수 있는 효과적인 도구로 사용되어 왔다. 국내에서는 진공 전처리장치를 이용하여 이산화황 기체를 모은 후 동위원소질량분석기로 황 동위원소만을 측정할 수 있는 분석 방법이 이용되어 왔다. 최근 원소분석기와 동위원소질량분석기를 직접 연결한 자동화시스템이 한국기초과학지원연구원에 구축되어 황산염의 황과 산소의 동위원소 분석이 가능해졌다. 이 연구에서는 황산염의 황 동위원소 분석을위한 EA-IRMS와 산소 동위원소 분석을 위한 HT-EA-IRMS의 온라인 분석법에 대한 신뢰성 검증을 실시하였다. 이를 위해 서로 다른 동위원소 비를 갖는 3종의 국제 공인 표준물질인 NBS-127 (δ34S=20.3±0.4‰, δ18O= 8.7±0.2‰), IAEA-SO5 (δ34S=0.5±0.2‰, δ18O=12.0±0.2‰)와 IAEA-SO6 (δ34S= –34.1±0.2‰, δ18O= –11.3± 0.2‰)에 대한 반복분석을 수행하였다. NBS-127, IAEA-SO5와 IAEA-SO6에 대해 분석된 황 동위원소 비는각각 20.3±0.1‰, 0.5±0.2‰와 –34.1±0.2‰로 측정되었으며, 산소 동위원소 비는 각각 8.7±0.2‰, 12.0±0.2‰와–11.3±0.2‰로 측정되어 국제 공인 표준물질의 인증 값과 통계적으로 유의미한 차이가 없음을 확인하였다. 이번 연구에서 확립한 황산염의 황과 산소의 동위원소에 대한 온라인 분석법은 향후 국내의 황 순환 연구 및 기원추적 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

영어초록

Sulfate (SO4) is ubiquitous in environment, and its dual isotopic compositions (δ34S and δ18O) have been efficiently used to trace natural and anthropogenic sources. For SO2 gas stripped from a sample using a vacuum-extraction line, δ34S value has been only analyzed by a dual-inlet isotope ratio mass spectrometry (DI-IRMS) in South Korea. In this study, we first introduce an on-line analytical method to determine δ34S and δ18O values of sulfate using an elemental analyzer (EA) interfaced with IRMS and with a high temperature conversion-EA-IRMS (HT-EA-IRMS) installed in the Korea Basic Science Institute. Three international reference materials, NBS-127 (δ34S=20.3±0.4‰, δ18O=8.7±0.2‰), IAEA-SO5 (δ34S=0.5±0.2‰, δ18O=12.0±0.2‰) and IAEA-SO6 (δ34S= –34.1±0.2‰, δ18O= –11.3±0.2‰), were utilized to evaluate an analytical quality for the on-line method. The measured isotopic values for NBS-127 (δ34S=20.3±0.1‰, δ18O=8.7±0.2‰), IAEA-SO5 (δ 34S=0.5±0.2‰, δ18O=12.0±0.2‰) and IAEA-SO6 (δ34S= –34.1±0.2‰, δ18O= –11.3±0.2‰) were in agreement with the assigned values within the acceptable error range. We expect that the analytical method helps the isotopic community in Korea studying the sulfur cycle and sulfate sources in various environments.

참고자료

· 없음