CFC和SF₆测定方法概述

要利用CFCs和SF₆开展示踪研究，就需要有分析CFCs和SF₆的技术手段。大洋水体中CFCs已经被成功测定，其中CFC-11和CFC-12是被普便测定的两种CFCs。海水中CFCs和SF₆的浓度非常低，CFCs浓度为pmol kg^-1量级（10^-12 mol kg^-1），SF₆浓度为fmol kg^-1量级（10^-15 mol kg^-1）。而SF₆的溶解度要比CFC-12低了100倍。因此大洋水体中CFCs的测定，尤其是SF₆的测定就具有一定难度。

课题组建立的方法用于同时测定其中的CFC-12和SF₆。CFC-11并未进行测定，主要原因在于，CFC-11和CFC-12的分布特征极为相似，而研究表明CFC-12与SF₆的配对使用可以较好的对TTD进行限定，因此只测定了CFC-12和SF₆。样品的测定方法类似于Vollmer和Weiss（2002）以及Bullister和Wisegarver（2008）的方法。不同之处在于，我们只需要测定CFC-12和SF₆，无需测定CFC-113和CFC-11，因此方法大大简化，只需要一个ECD即可同时测出CFC-12和SF₆。该方法利用标准气体进行定量，采用填充色谱柱对样品进行分离，采用ECD测定CFC-12和SF₆。吹扫腔（Purge chamber）是用于注射针进样方式的，如果样品是由玻璃安瓿瓶采集，测定的时候需要用一个特殊的破碎装置（Cracker）来代替吹扫腔。测定样品前，安瓿瓶需要放置于60℃恒温水浴中24小时，以提高吹扫效果。样品测定之前，首先需要将安瓿瓶瓶颈插入破碎腔固定好，然后锁紧螺母。切换管路使经由阀V4流进的氮气对破碎腔内部的残留气体进行吹赶，以除去残留空气。然后切换阀V4，将破碎腔内部隔离，扳动破碎腔侧面的扳手（Cracking paddle）以打断插入破碎腔内部的安瓿瓶瓶颈。然后在保证气密性条件下，缓缓将吹扫管插入安瓿瓶内并触碰到瓶子底部，再次切换阀V4开始吹扫。

样品通过破碎装置将其中的CFC-12和SF₆吹扫出。目标物在捕集管中（填充70 cm Haysep D的1/16英寸外径不锈钢管）富集，捕集结束后，移走冷浴，迅速加热捕集管至90℃，目标物进入前柱（顺序填充60 cm Porasil C和10 cm Molsieve 5A，1/8英寸外径不锈钢管）预先分离以去除CFC-12之后的杂质，然后进入主柱（顺序填充180 cm Carbograph 1AC和30 cm Molsieve 5A，1/8英寸外径不锈钢管）分离，在ECD中检测。

图1. 仪器实物图

图2. 样品瓶破碎装置（吹扫中）