硅同位素测量
SiF4法测量硅同位素
对于硅同位素，国外从20世纪50年代起就开始研究，Reynold与Verhoogen(1953)、Allenby(1954)及Tilles(1961)曾发表硅同位素研究成果。由于硅同位素组成的自然变化小，研究难度较大，进展不明显，直到20世纪70年代以后，在研究月岩和陨石的过程中，发现它们的硅同位素组成有值得注意的变化(Epstein，Taylor，1970Clayton，etal.，1978)，才又引起人们的注意。
此后，地球样品的硅同位素研究取得了长足的进展。自1988年起，中国地质科学院丁悌平等分析了3000多个天然试样的硅同位素组成，测量的试样包括基性火成岩、流纹岩、花岗岩、热液石英脉、石英砂岩、角岩、片岩、片麻岩、变粒岩、浅粒岩、硅质岩、硅藻、硅华等岩石，和石英、长石、黑云母、石榴子石、钠闪石和钠辉石等矿物，在国内外刊物上发表了数十篇论文，并在1994年与1996年出版了“硅同位素地球化学”中、英文专著。自1997年后，国际上对硅同位素组成的研究进入新的阶段，尤其在生物圈与水圈的研究方面取得重大进展(DeLaRocha，etal.，1997，1998，2003Dingetal.，2005a，2005b，2008a，2008bZiegleretal.，2005a，2005bGeorgetal.，2007Opfergeltetal.，2006a，2006b)。离子探针法(Basile-Doelsch，2005)、激光微区法(Chmeleffetal.，2008)、多接收等离子体质谱法(Georgetal.，2007)也被引进到硅同位素研究中。
用氟气(F2)作氧化剂的方法由加州理工学院Epstein实验室首先使用(EpsteinandTaylor，1970)，用五氟化溴(BrF5)做氧化剂的方法由芝加哥大学Clayton实验室首先采用(Claytonetal.，1978)。两种氟化剂在使用上各有优缺点:氟气杂质较少，但危险性大BrF5杂质较多，但易于操作。丁悌平等1988年建立用五氟化溴(BrF5)作氧化剂的SiF4法，对Clayton(1978)的装置与方法进行改进。
方法提要
将各类含硅试样与F2或BrF5试剂在真空状态下加热反应，转化为SiF4，生成的SiF4经纯化后在气体同位素质谱计上进行同位素测定。
仪器与装置
气体质谱计(MAT-251EM，MAT-252，MAT-253)。
玛瑙研钵。
石墨坩埚。
水浴锅。
铂金坩埚。
高温炉。
真空机械泵。
真空烘箱。
分析天平。
分子泵。
冷却水装置。
小水浴杯。
加热炉。
电炉。
电离真空计。
热偶真空计。
数字直读温度计。
可调变压器。
试样制备装置(自行组装)将试样中的硅转化为SiF4并加以纯化的整个过程在真空密封的制样装置中进行，如图87.23所示。
图87.23 SiF4制样装置
图左侧为SiF4制备和提取部分，包括反应管、BrF5贮瓶、废气冷阱及分离冷阱、Ar气进气管道、废气处理管道、压力表、金属阀门和连接管道。图的右下侧为SiF4纯化、收集部分，包括锌粒管、冷阱、电阻规管、金属阀门、连接管道及样品管。
反应管由纯镍制成。锌粒管为紫铜管制成，内填满高纯锌粒。样品管由玻璃制成。其余管道、冷阱和贮瓶全由不锈钢制成。所用阀门全为Whity二通或三通真空金属球阀。
系统的低真空用旋片式机械泵获得。高真空采用以机械泵为前级的涡轮分子泵获得。全系统动态真空由分子泵罩口处的电离规管测定可达1×10-3Pa24h停抽后，静态真空可保持2～4Pa。
试剂与材料
五氧化溴(BrF5)。
氢氧化钠分析纯，固体试剂。
过氧化钠分析纯，固体试剂。
聚环氧乙烷。
无砷金属锌。
去离子水。
盐酸。
丙酮。
无水乙醇。
干冰。
液氮。
乙醇-液氮冷液由无水乙醇与液氮配制。
干冰-丙酮冷液由干冰与丙酮配制。
钢瓶氩气。
石灰水(桶装)。
四氟乙烯垫圈。
Whity真空金属球阀。
纯镍管。
紫铜管。
加热带。
NBS-28国际标准物质(石英砂)。
分析步骤
(1)试剂纯化
武汉化工研究所生产的工业用BrF5试剂中除含有BrF5和BrF3外，还含有CF4、SiF4和SF6等杂质。这些杂质对SiF4的测定有明显影响，故在使用前，必须对试剂先进行纯化。
已知在常压下，SiF4的熔点为-90℃，升华点为-95.1℃SF6的熔点为-80.4℃，沸点为-63.7℃CF4的熔点为-184℃，沸点为-128℃，在真空条件下将略有降低，但尚无准确资料。根据这些资料，采用在干冰-丙酮混合液(-80℃)或乙醇-液氮混合液(温度可调，最低-100℃)冷冻情况下蒸馏的办法，对BrF5试剂进行纯化。这时，SiF4、CF4和SF6等杂质均呈气态逸出，BrF5呈固态而得以保存。考虑到BrF5在常压下的熔点为-61.3℃，沸点为40.5℃，为了达到较好的分离效果，用温度-70℃左右的乙醇-液氮混和液作冷冻剂，对BrF5进行多次冷冻蒸馏，加以纯化。
图87.24 BrF5中所含能为液氮冷冻但不能被乙醇-液氮混合液冷冻的杂质气体质谱扫描图
(2)试样处理使含硅试样与BrF5试剂反应，生成SiF4，如:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
各种含硅物质都可以制备SiF4，进行硅同位素分析。
a.对于纯度较高的SiO2和硅酸盐样品，如果其中不含S、C、B等杂质元素，则可以直接进行氟化，只是试样要磨细到-200目。
b.试样含S、C、B较高(>1%)时，须先进行化学处理。化学处理的方法视试样的情况而异。
a)如果试样中只含碳酸盐杂质，则可用酸溶的办法除去。试样中只含闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿等酸可溶硫化物时也可同样处理。
b)如果试样中只含有机碳，则可用煅烧的办法将其除去。
c)对于含硫酸盐、盐酸不熔硫化物的试样或复杂试样，则须通过一系列化学流程，提纯二氧化硅。办法是将试样与氢氧化钠和过氧化钠混合，置于石墨坩埚中，放在九孔炉内熔融。熔融物冷却后，用1∶1HCl提取。将提取液低温蒸干，加10mLHCl，在水浴中温热10min。加聚环氧乙烷使SiO2沉淀。溶液过滤，用1%HCl洗涤沉淀若干次，再用蒸馏水清洗数次。将带沉淀的滤纸放在铂坩埚中，加热到700℃灰化，在1000℃温度下灼烧。得到的氧化硅保存备氟化用。
(3)SiF4的制备和提取纯化
a.装样与反应。
a)装样。处理完前次反应留下的残余气体后，将反应管充Ar气。逐一将反应管从系统上取下，倒出前次氟化的固体产物。将称好的试样倒进反应管，然后将反应管接回真空系统。一般每次装样量为含硅5mg左右，在必要时可降低到含硅1mg。
b)抽真空去气。在废气冷阱上(T1)套上液氮杯，打开阀门V11～V16和阀门V10、V9、V3。几分钟后，缓慢打开阀门V1，用机械泵对反应管抽低真空，数分钟后，在分离冷阱T2和T3上套液氮杯，关V3阀，开V17、V18和V19阀，通过分子泵抽高真空。当分子泵附近的电离管显示真空度达到2×10-3Pa时，表明反应管密封良好、无漏气，可以加入BrF5。
c)加BrF5。关闭反应管阀门V11～V16，在反应管R1～R6上套液氮杯。关阀门V17，开阀门V7、V8，让BrF5气体扩充到纵、横主管道中，并达到， ，其BrF5用量超过使试样完全反应需要量的5倍。关V8，开V11，将主管道中之BrF5冻入R1。关V11，开V8，将BrF5放入主管道。再关V8，开V12，将BrF5冻入R2。重复以上步骤，将BrF5冻入R3、R4、R5和R6。在向R6加BrF5时，关V7，开V8，将两阀之间的少量BrF5也冻入R6。加BrF5完毕后，打开V11～V16，缓慢开V3，抽低真空。10min后，关V3，开V17，抽高真空。待分子泵口电离管指示恢复2×10-3Pa时，关V11～V16，撤下套在R1～R6上之液氮杯，用水浴使反应管中之BrF5化冻。同时关V19，开V3，撤走套在T2和T3上之液氮杯，用水浴使T2、T3恢复室温，使其中可能有的少量BrF5转至废气冷阱T1。将V18、V17、V3、V1相继关闭。
d)反应。在每个反应器上套上电阻加热炉，在500～650℃下加热过夜，使试样与BrF5完全反应。
b.提取和纯化SiF4。
反应完毕后，将反应加热炉撤走。用冷水将各反应管冷至室温，在各反应管及T1、T2和T3上套液氮杯，冻好后，开V11～V16，V10、V3、V1抽低真空。10min后关V3，开V17、V18和V19，经分子泵抽高真空。这样先抽走试样与BrF5反应析出的氧气，为以后提取SiF4作好准备。抽气完毕后，关V11～V16阀。
在氧、硅同位素同时制样时，不用上述抽气步骤，而是逐一将R1～R6中之O2转为CO2(见氧同位素制样的叙述)，然后再提取硅。
SiF4的提取。在R1上套干冰-丙酮杯。关V18，开V11，让SiF4由R1转移到T2中。1min后，缓慢开V18，抽高真空。5min后，SiF4向T2中转移完毕。关V17，V19，用干冰-丙酮杯换下T2上之液氮杯，让SiF4向T3中转移，1min后，缓慢打开V19，抽高真空。5min后关V18、V19，开V20、V21，关V22、V24。用干冰-丙酮杯替下T3上之液氮杯，让SiF4经锌粒管(50～60℃)转移至套有液氮杯的T4中。2min后，开V22，抽高真空。8min后，关V21、V22，撤走T4上的液氮杯。用水浴使T4中之SiF4收入样品管。5min后，关上样品管活塞，关V23，将样品管摘下，送质谱分析。重复以上步骤，提取和纯化R2～R6中的SiF4。
在SiF4提取过程中，3次用液氮温度和干冰-丙酮温度交替冷冻、蒸馏的办法，将SiF4与O2、N2和BrF5分开。通过这几次分离，SiF4中已不含O2、N2，但仍可能含有极微量的BrF5和其他活性氟化物，如果不去掉这些杂质，则它们会与样品管玻璃和活塞油脂反应，生成SiF4和CF4等干扰杂质，影响硅同位素测定结果。因此，要用加热的锌粒管纯化SiF4，加热的锌能与BrF5和其它含氟活性气体反应，将之吸收，而SiF4相对稳定，得以通过。用这一办法，得到纯净的SiF4气体(图87.25)。
图87.25 纯化后的SiF4气体的质谱扫描图
c.废气的处理。
每天将SiF4提取纯化完毕后，要对残留在反应管中和废气冷阱中的有害杂质气体及时处理。办法是:关V17、V1阀，依次打开V11～V16阀，使反应管中的BrF5和其他杂质气体冻入冷阱T1。15min后，关V10。通过V4、V5、V3，将氩气放入T1中。关V3，取下T1上套的液氮杯，用水浴使冻在T1中的BrF5化冻。开V3和V2阀，用Ar气将T1中之BrF5吹入废气管道，在通风橱中进入石灰水桶。在那里，BrF5等含氟杂质和残余气体与石灰水反应，生成CaF2和CaBr2。反应完毕后，继续吹氩5min，然后依次关氩气瓶、V4、V2。这样处理废气，比较安全、方便，且避免了环境污染。
按上述流程，一天可制备一批6个试样。
(4)质谱分析
经纯化并收集于样品管中的SiF4气体，在多接收气体同位素质谱计(如MAT-251EM、MAT-252或MAT-253)上分析硅同位素组成。采用双样比较法直接测定试样相对参考气的硅同位素组成。硅中有28Si、29Si、30Si等3种天然稳定同位素，其丰度大致为92.23%、4.67%、3.10%(Holden等，1983)。同时收集质量数为85(28SiF3+)、86(29SiF3+)、87(30SiF3+)的3种离子，测定δ29Si、δ30Si值。测定时加速电压为10kV，磁场强度为5587T。使用的工作标准为GWB04421和GWB04422。由试样与标准物质(或参考气)不少于6次比较测量数据计算测定结果的平均值及其标准偏差。
试样相对硅同位素国际标准NBS-28的δ29Si和δ30Si值按下列公式计算:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
本方法的精确度由标准物质分析结果间接给出，对δ29Si和δ30Si一般好于±0.1‰。
(5)硅同位素国际标准、国际和国内硅同位素标准物质
表87.24 国际、国内硅同位素标准物质的数据
参考文献
Allenby R J.1954.Determination of the isotopic ratios of silicon in rocks.Geoch.et Cosmoch Acta，5: 40-48
Basile-Doelsch I，Meunier J D，Parron C.2005.Another continental pool in the terrestrial silicon cycle.Nature，433: 399-402
Chmeleff J，Horn I，Steinhoefel G，et al.2008.In situ determination of precise stable Si isotope ratios by UV- femtosecond laser ablation high-resolution multi-collector ICP-MS.Chemical Geology， 249 (1 -2) : 155-166
Clayton R N，Mayeda T K，Epstein S.1978.Isotopic fractionation of silicon in Allende inclusions.Proc 9th Lunar Planet Science Conf.Houston，1: 1267-1278，Pergamon Press
De La Rocha C L，Brzezinski M A，DeNiro M J，Shemesh，A.1998.Silicon-isotope composition of diatoms as a indicator of past oceanic change.Nature，395: 680-683
De La Rocha C L，Brzezinski M A，DeNiro M J.1997.Fractionation of silicon isotopes by marine diatoms during biogenic silica formation.Geochim Cosmochim Acta，61: 5051-5056
De La Rocha C L.2003.Silicon isotope fractionation by marine sponges and the reconstruction of the silicon isotope composition of ancient deep water.Geology，31: 423-426
Ding T P，Ma G R，Shui M X，Wan D F，Li R H.2005a.Silicon isotope study on rice plants from the Zhejiang province，China.Chemical Geology，218: 41-50
Ding T，Wan D，Bai R，Zhang Z，Shen Y， Meng R.2005b.Silicon isotope abundance ratios and atomic weights of NBS-28 and other reference materials.Geochim.Cosmochim.Acta，69 (23) : 5487-5494
Ding T P，Zhou J X，Wan D F，Chen Z Y，Wang C Y，Zhang F.2008a.Silicon isotope fractionation in bamboo and its significance to the biogeochemical cycle of silicon.Geochim Cosmochim Acta，72 (5) : 1381-1395
Ding T P，Tian S H，Sun L，Wu L H，Zhou J X，Chen Z Y.2008b.Silicon isotope fractionation between rice plants and nutrient solution and its significance to the study of the silicon cycle.Geochim Cosmochim Acta，72(23) : 5600-5615
Ding T，Jiang S，Wan D，Li Y，Li J，Song H，Liu Z，Yao X.1996.Silicon isotope geochemistry.Geological Publishing House，Beijing，China
Ding T，Wan D，Wang C，Zhang F.2004.Silicon isotope compositions of dissolved silicon and suspended matter in the Yangtze River，China.Geochim.Cosmochim.Acta，68 (2) : 205-216
Ding T.2004.Analytical methods for silicon isotope determinations.In: Handbook of Stable isotope analytical techniques.Vol./ (Ed.P.A.De Groot) .Elsevier，523-537
Douthitt C B.1982.The geochemistry of the stable isotopes of silicon.Geoch.et Cosmoch.Acta，46 (8) : 1449
Douthitt C B.1982.The geochemistry of the stable isotopes of silicon.Geochim.Cosmochim.Acta，46: 1449-1458
Epstein S， Taylor H P Jr.1970.18O /16O，30Si /28Si， D /H and13C /12C studies of lunar rocks and minerals.Sciences，167: 533-535
Georg R B，Reynolds B C，West A J，et al.2007.Silicon isotope variations accompanying basalt weathering in Iceland.Earth and Planetary Science Letters，261 (3-4) : 476-490
Opfergelt S，Cardinal D，Henriet C，Andreé L，Delvaux B.2006a.Silicon isotope fractionation between plant parts in banana: in situ vs.in vitro.Journal of Geochemical Exploration，88 (1-3 S) : 224-227
Opfergelt S， Cardinal D， Henriet C， Andreé L， Delvaux B.2006b.Silicon isotopic fractionation by banana(Musa spp.) grown in a continuous nutrient flow device.Plant and Soil，285 (1-2) : 333-345
Reynold J H，Verhoogen J.1953.Natural variations in the isotopic constitution of silicon.Geoch.et Cosmoch.Acta，3: 224-234
Song T R，Ding T P.1990.A new probe on application of silicon isotopes composition (δ30Si) in siliceous rocks to sedimentary facies analysis.Chin.Sci.Bull.，35: 761-766
Sun L，Wu L H，Ding T P，Tian S H.2008.Silicon isotope fractionation in rice plants，a experimental study on rice growth under hydroponic conditions.Plant and Soil，304 (1-2) : 291-300
Tilles D.1961.Natural variations in isotopic abundances of silicon.J.Geophys Res.，66: 3003
Ziegler K， Chadwick O A， Brzezinski M A， Kelly E F.2005a.Natural variations of δ30Si ratios during progressive basalt weathering，Hawaiian Islands.Geochim.Cosmochim.Acta，69 (19) : 4597-4610
Ziegler K，Chadwick O A，White A F，Brzezinski M A.2005b.30Si systematics in a granitic saprolite，Puerto Rico.Geology，33: 817-820
本节编写人: 丁悌平 (中国地质科学院矿产资源研究所) 。
沉积有机质、石油与天然气碳同位素分析方法
自然界中，生物的发育与沉积有机质是既有关联又相互区别的两个过程。现代科学早已证实，生物是生油母质的最基本来源，但并不能直接形成石油与天然气，生成油气的母质是死亡后的生物残体经沉积作用埋藏于地下沉积物中的有机质。
沉积有机质又可分为两大类: ① 不溶于有机溶剂和强酸等溶剂的有机碳，即岩石中除去碳酸盐、石墨中的碳以外的碳② 可溶于有机溶剂的有机质———氯仿沥青 “A”。
用沉积有机质的碳、氢同位素组成特点判断生烃母质类型、热演化的成熟度、有机质的来源，进行油气与烃源岩的对比等已成为有机地球化学、同位素油气地球化学研究中的重要组成部分。
在进行沉积有机质、石油等物质的碳稳定同位素分析之前，须将沉积有机质按照 《沉积岩中干酪根分离方法 (GB/T 19144—2003》抽提获得干酪根、饱和烃、芳香烃、沥青质等，然后才可进行碳同位素分析流程。石油的碳同位素分析可直接进行，但石油内饱和烃、芳香烃、胶质、沥青质等组分的碳同位素分析也需经地球化学方法抽提、制备才可进行。
沉积有机质的碳同位素分析经过一个多世纪的发展，尽管有许多不同的有机质分离方法，但进行同位素分析的主要步骤依然未变。
目前碳同位素测量方法普遍采用氧化法。该方法设备简单，操作方便，应用非常广泛，其优点为: ① 灵敏度高，试样用量小 (对沉积有机质的试样量要求仅为 1mg) ② 精度和准确度高。
方法提要
首先将有机质氧化分解 (燃烧过程) ，然后排去其中的干扰物质，最后将纯化的 CO2气体送至同位素质谱仪检测。
仪器和装置
气体质谱计 (MAT -251EM、MAT -252、MAT -253) 。
玛瑙研钵。
铂金坩埚。
真空机械泵。
电离真空计。
热偶真空计。
可调变压器。
制样装置 有机质同位素分析制样装置的更新换代较快，其基本原理大致相同，见图87.9。
图87.9 有机质碳同位素分析装置示意图
通用分析装置主要由三部分组成，燃烧管、还原管和气体净化管，管内充填各种化学试剂。
燃烧管(800℃)由石英制成，温度须低于850℃，管内充填剂如图87.10所示。燃烧管的功能在于利用其中的各种化学充填剂加速将生成的CO转化为CO2。
图87.10 燃烧管内充填剂
还原管(250℃，不超过450℃)由石英玻璃制成。有机质经过燃烧后，除了CO2、水和氮氧化物之外，其他杂质气体已在燃烧管内同时被吸收(图87.11)。
图87.11 还原管内的充填物
试剂和材料
沉积有机质碳同位素分析是一项“模块化”的分析技术，所用试剂已大多随分析仪器配置，此处仅做简单介绍。
去离子水。
无水乙醇。
干冰。
液氮。
乙醇-液氮冷冻液由无水乙醇与液氮配制。
钢瓶氧气(工业纯)。
钢瓶氦气(分析纯)。
NBS-19国际标准物质(方解石)。
GBW004405国家标准物质(炭黑)。
四氟乙烯垫圈。
分析步骤
(1)沉积有机质、石油等制样
有机质在过量的氧气中燃烧，分解成为CO2和水:R(有机质)+O2→CO2+H2O
除了CH4一类简单的气体有机化合物之外，一般的燃烧过程都同时包含有机物的蒸发、分解和氧化，即在燃烧系统中要有足够的氧气和充分的时间使有机质反应。
除了氧气之外，燃烧系统中还应加入氧化剂。常用的氧化剂为氧化铜，在700℃以上氧化铜会分解出氧气，达到950℃时氧化铜就会结块，使氧化活性降低。氧化铜可以反复使用，但需要用氧气经常活化。在传统的有机质同位素制样仪器中，采用的是氧化镁-钨酸银-氧化锆的复合物。
燃烧系统中常用的催化剂为铂、钯等贵金属，但由于其对燃烧过程中氧气的进气速度要求较高(<5mL/min)，所以常常与其他氧化剂配合使用。
a.除去干扰杂质。沉积有机质在与氧气燃烧的过程中，会产生许多干扰碳同位素检测的杂质，必须除去。
a)硫化物。在干酪根、石油及煤中，存在着大量的含硫化合物，燃烧后形成各种硫的氧化物。所以应在燃烧系统中充填银网、银丝等银基化合物，使硫的氧化物生成硫酸银固体，从而达到分离的目的。
b)氮的氧化物。氮也广泛存在于沉积有机质中，与氧气燃烧时生成NO、NO2或N2O等气体。NO的溶点为-161℃，在液氮温度(-190℃)下依然可存在相对大的蒸汽压，因此不会被液氮冷阱封存，可由泵系统抽去NO2的溶点为-9.3℃，所以与N2O3(NO·NO2)和CO2都被冷冻在液氮冷阱里，冻结以后又可能与CO2一起被收集在试样瓶里，会严重干扰试样CO2的质谱检测。可在燃烧系统中加入金属铜与之反应，即可除去生成的氮气。
c)卤素。有机质中的卤素化合物在燃烧时生成气体，在银或银化物表面形成卤化物，易于除去。氟化物不易分解，又会引起同位素分馏，用氧化镁可以有效地除去燃烧过程中产生的氟。
d)其他杂质。用加热至1000℃的高温可以除去有机质中碱金属与碱土金属在燃烧过程中形成的碳酸盐燃烧中形成的碳化硼则需要升温至1300℃才可分解，有机质中的磷在燃烧时所形成的氧化物可用钨酸除去。
b.助燃气体与载气净化。当分析中使用纯度不高的助燃氧气和载气(氦气)时，必须除去其中可能包含的有机质、CO2和水。目前多采用银网在625℃条件下除去有机物，用碱石棉和氢氧化锂(商品名为Colorcarb，含有显色剂)除去CO2，用高氯酸钾吸附分析过程中产生的水分。吸附水分后的Mg(ClO4)2·6H2O易结块，应定时更换。
c.分析流程与要求。将纯化的沉积有机质试样装于铂金坩埚内，然后放入燃烧推杆的凹槽中，用氦气冲刷管内的空气用磁铁将试样(燃烧推杆)推至800℃的高温燃烧区关闭加热炉后分析装置将自动导入氦气，被氦气流带出的CO2气体冷冻在图87.9的冷阱E内，抽去He与N2，将纯化的CO2气体转移至样品瓶后送质谱仪测量。
沉积有机质组分的燃烧时间大致为1～5s，干酪根试样为60～180s，石油试样为20～30s煤炭试样为120～300s，即可完全分解。整个分析流程约需10～15min。
(2)天然气的分析流程
虽然人类对天然气的同位素分析已有较长历史，但分离C1～C5以及天然气中所含的CO2的同位素分析技术及在气态烃(天然气)勘探中的应用是到20世纪80年代才见报道(James A T，etal.，1980)。
目前大多采用气相色谱分离和燃烧分离技术。
气体试样进入色谱仪后，被载气(He)带入色谱柱，试样的各组分在色谱柱中的保留时间不同，每一组分都有相对应的色谱峰，其峰高或面积的大小与相应组分的浓度成正比。
从色谱柱流出的不同轻烃组分逐一被导入CuO炉中，然后被氧化形成的CO2(气体试样中的CO2组分不必经过CuO炉)，被液氮冷阱收集后送质谱仪检测。
国内外不同实验室的气态烃分析仪器各不相同，但基本原理相同。
具体分析步骤为:①采用高纯氦(99.99%)作为载气，用(210℃)PorapaK-Q色谱柱分离混合气体，可以控制制样过程中本底CO2的量达到最小值(约1～3μL)。②优选色谱操作条件(柱温、程序升温速率、载气流速等)，使CH4、CO2、C2H8、iC4+nC4、iC5+nC5等组分出峰时间差6min左右。③CuO炉温恒定为800℃(可根据不同装置有小幅度变动)。④调制-30～-50℃的酒精+液氮冷阱，以备除去系统内的水分。⑤制样装置用机械泵抽真空至1.59Pa。⑥注入待分析的气体试样。一个分析流程需45～100min。
(3)质谱测量
经纯化并收集于样品管中的CO2气体在多接收气体同位素质谱计(如MAT-251EM，MAT-252或MAT-253)上分析碳同位素组成。采用双样比较方法直接测定样品相对参考气的碳同位素组成。碳有13C和12C两种天然稳定同位素，其丰度大致为1.11%和98.89%(Holden等，1983)。同时收集质量数为45(12C)、44(13C)两种离子，测定δ13C、δ18O值(在有机质碳同位素分析中，该值为燃烧时来自分析所用氧的同位素组成，不具科学研究意义)。测定时加速电压为10kV，磁场强度为5587T，使用的工作标准为GBW004405，由试样与标准物质(或参考气)不少于6次比较测量数据计算测定结果的平均值及其标准偏差。
试样相对碳同位素国际标准PDB的δ13C按下式计算:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
本方法的准确度由与标准物质分析结果对比得出，对δ13C，一般好于±0.1‰。
(4)GC-C-MS在线碳同位素质谱分析
气相色谱(GasChromatography)-氧化燃烧炉接口(Combustioninterface)-质谱仪(MassSpectrometer)———GC-C-MS是20世纪80年代末期研制并在90年代完善的可实现在线同位素分析的新型质谱仪(图87.12)。
图87.12 GC-C-MS在线同位素质谱分析原理图(以Finnigan-MAT公司产品为例)
GC-C-MS技术能够实现气相色谱分离-试样制备(将烃类与脂肪酸等制备成CO2气体)-质谱检测的在线联机，用于分析微量(约10-3g量级)试样中数个至上百个化合物分子(包括生物标志化合物)的碳同位素组成。从理论上讲，该技术具有分析C7以上的每个烃类化合物分子(质谱峰)碳同位素组成的能力，被称为“单体烃碳同位素组成分析”(Individual hydrocarbon carbon isotopic composition analysis)。该技术的推出，意味着液态石油烃(及脂肪酸类等)的碳同位素研究进入分子级水平，将在油气勘探研究中开辟一个崭新的领域。
GC-C-MS在线碳同位素分析技术较复杂，需要一些特殊的技术条件。
a.试样。饱和烃或原油可直接进样分析。进样量视原油的性质而定，油质轻则进样量少，反之应加大进样量，常规的进样量为0.2～1.0μL。饱和烃试样须用化学纯正己烷溶解后方可进样。对于轻烃含量很低的重质原油，也可采用饱和蒸汽进样。微量试样可用特殊方式进样(张文正，关德师，1997):将石英毛细管柱的前端绕一个“8”字形，放入液氮冷阱中，进样时，色谱仪不放空，试样气化后从气化室进入柱子，在柱子前端富集，15～20min以后，调大至40～60mL/min，保持5min(以气化室无剩余试样为准)后，取下液氮冷阱，色谱仪及其他各部分按正常分析程序启动运行。此法还可以用于C2以上气态重烃的直接富集。
b.气相色谱。采用25m(若采用50m柱则可以用于气体试样中单体烃的分离)石英毛细管色谱柱，内烃0.25mm固定相OV-1，气化室温度300℃(饱和烃，以Finnigan-MAT252为例，下同)，原油分析时可升至320℃，起始柱箱温度70℃，保持5min，程序升温2℃/min，nC18后改为3℃/min，最终柱箱温度320℃。
c.氧化炉接口。炉温可设置在800～940℃，用氮气作载气，还原炉炉温设定为600℃。
d.分析流程。启动GC-C-MS在线分析程序，检测、贮存分析过程中CO2质量数(44)、(45)、(46)离子流信号与相应的(44)、(45)、(46)/(44)同位素比值，经计算机数据处理获得所有检测到的CO2质谱峰的δ13数值。
e.质谱峰的确定。在整个在线试样分析过程中，电位仪记录CO2m/z44(或45、46)离子流质谱图。该谱图与相应色谱条件下获得的色谱图十分相似，因而标定了色谱图中各个峰的名称之后，就可以确定质谱图中各峰的名称。
f.分析结果与数据评价。良好的色谱分离是提高复杂混合物的单个化合物碳同位素分析精度的必要前提与关键。
色谱分离良好，质谱峰与峰之间无干扰(或干扰很小)，分析精度良好，平行分析误差一般小于±0.5‰，分析数据可靠。在常规分析中，1～6，8，9，10，12，15，17，19，23，24，27，28，29，32～34号质谱峰属于这类峰。
色谱分离相对较差，质谱峰之间有干扰，则平行分析误差一般小于±1‰。这种分析数据仅具参考价值，多为第7、11、14、18及20～22号峰。还有一种虽然与相邻的质谱峰之间分离得较好，但受到了化合物混合影响的混合峰，多为7、25、26、30、31号峰这类峰的碳同位素组成特征在油源对比中也具有一定的意义。
注意事项
沉积有机质的碳同位素分析的关键技术是前处理，只有准确地获得了具有代表性的、高纯度的待测试样，才能合理反映地质信息，进行油气地质与勘探的应用，这也是目前石油地质界在同位素地球化学领域着力研究的目标。
参考文献
沉积岩中干酪根分离方法(GB/T19144—2003)［S］.2003.北京:中国标准出版社
王大锐.2000.油气稳定同位素地球化学.北京:石油工业出版社
魏菊英，王关玉.1988.同位素地球化学.北京:地质出版社
张文正，关德师.1997.液态烃分子系列碳同位素地球化学.北京:石油工业出版社
郑淑慧，郑斯成，莫志超.1986.稳定同位素地球化学分析.北京:北京大学出版社
朱柄泉，等.1998.地球科学中同位素体系理论与应用.北京:科学出版社
EmeryD，RobinsonA，等.王铁冠，王大锐，金振奎等译.1999.无机地球化学在石油地质学上的应用.
北京:石油工业出版社
本节编写人:王大锐(中国石油勘探开发研究院科技文献中心)。
建议： 理论上，冰盐（nacl－冰，cacl2－冰），可以达到低于冰点的温度，但我不推荐使用这些方法来控温，除非你做很小的反应和气温较低。因为整个体系中的“冷”储量实在太少，而且不好随时补充。 现在我即使做0度的反应也尽量用干冰/丙酮，只要干冰少加点，温度是还是可以控制的。体系中大量发热的反应更是如此。我曾经做重氮化的放大（几百克规模），那时就傻乎乎用冰盐浴，结果反应过程中内温就不能低于20度，结果可想而知了。后来实验室一mm不听劝做重氮化（二十几克规模）时坚持用冰盐，结果也是一锅浆糊出炉。这种反应也许只有数克规模还可以用一用冰盐。 另外干冰很便宜的几块/公斤在上海，不过有些其他地方的朋友买起来可能不方便，那就没办法了。用液氮冷却也是一个好办法，它甚至比干冰还便宜，只是保存起来比干冰差点，用法差不多，如果要-100度，最好用乙醚做冷却媒体。
纯水做的冰熔点为零度，这是不错的，但是由于盐的加入，导致冰熔点下降，导致零度的冰不能保持固态，溶解成水，每mol冰成为水都要吸收80kcal的热量，是由于这样的吸热作用导致了整个体系温度的下降
以下是引用 zsk0518在2004-6-7 23:35:36 的发言： 我原来做实验是用丙酮—干冰降温，现在老板要求我们用液氮降温，没有办法只有用乙醇—液氮。今天很不运气，我降温到—50度后不知道怎么搞的很难再降低了，是不是我加的乙醇太多了有这样的现象！ 可能是乙醇里水太多了
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就是液态的氮气。在常压下，液氮温度为－196℃；1立方米的液氮可以膨胀至696立方米 21°C的纯气态氮。液氮是无色、无味，在高压下低温的液体和气体。液氮（常写为LN2），是氮气在低温下形成的液体形态。
在工业中，液态氮是由空气分馏而得。先将空气净化后，在加压、冷却的环境下液化，借由空气中各组分之沸点不同加以分离。人体皮肤直接接触液氮瞬间是没有问题的，超过2秒才会冻伤且不可逆转。
危害：
1、健康危害：皮肤接触液氮可致冻伤。如在常压下汽化产生的氮气过量，可使空气中氧分压下降，极端情况下可能引起缺氧窒息。
2、燃爆危险：本品不燃，不易爆。
扩展资料：
一、液氮的安全使用：
常情况下，液氮贮存在密封式罐体时，要注意将液氮罐口保留一定缝隙，否则液氮气化时气体无法及时排出，极易造成爆炸事故。一般液氮罐的盖塞都留有一定的缝隙，在使用时千万不要人为将其堵塞。
二、液氮使用注意事项：
1、液氮是低温制品，在使用过程中要防止冻伤。
2、在液氮中操作及存取冷冻物品时速度要快，注意轻拿轻放，以免物品解冻，造成不必要的损伤。
3、在使用和贮存液氮的房间内，要保持通风良好，以避免空间缺氧，造成人员窒息。
4、由于液氮不具有杀菌性，故接触液氮的用具要注意消毒。
5、液氮罐在运输过程中一定要固定好，以防震动和倒翻。
6、液氮罐长期贮存物品时，要注意及时补充液氮。
参考资料：百度百科-液氮
温度冷浴物
13℃对二甲苯/干冰(对二甲苯的熔点13.2℃）
12℃二氧六环/干冰(二氧六环的熔点12℃）
6℃环己烷/干冰(环己烷的熔点6℃）
0℃ 水/冰(水的熔点0℃）
-5℃~-20℃冰/盐(不同浓度的盐水熔点不同，因而冷浴温度为范围值)
-22.8℃ 四氯化碳/干冰(四氯化碳的熔点-22.8℃）
-77℃ 丙酮/干冰(干冰升华温度-78℃ ）
-83.6℃ 乙酸乙酯/液氮(乙酸乙酯的熔点-83.6℃ ）
-89℃正丁醇/液氮（正丁醇的熔点-89℃ ）
-94.9℃ 丙酮/液氮(丙酮的熔点-94.9℃ ）
-98℃甲醇/液氮(甲醇的熔点-98℃ ）
-114℃ 乙醇/液氮(乙醇的熔点-114℃ ）
-116℃ 乙醚/液氮(乙醇的熔点-116℃ ）
液氮是氮的液体形态，主要成分是高纯氮，化学式和氮是同一个N2，液氮无色无味，无腐蚀性，不能燃烧，温度很低。工业中液氮是通过空气分馏得到的。首先净化空气，然后在加压、冷却的环境中液化，根据空气中各组沸点分离。人体皮肤直接接触液氮的瞬间没有问题。两秒后才能和雕像回头。液氮的物理化学特性液氮的外观为液体，无色无味，分子量为28.01，密度为0.81g/cm，熔点极低-209.8度，沸点为-196.56度，-173度条件下饱和蒸气压为1026.42临界温度下液氮的溶解性使水和乙醇的稳定性非常高。
液氮的温度常压下液氮温度为-196，1立方米液氮可膨胀为696立方米21的纯气体氮。液氮是氮在低温下形成的液体形态。氮的沸点为-196，正常气压下温度低于此值时，就会形成液氮。施加压力后，可以在更高的温度下获得液氮。液氮的温度很低，气化时会吸收很多热量，所以操作时要特别注意避免高浓度吸入。
防止冻伤在储存液氮的过程中，需要储存在真空容器中，整个容器可以保持液氮的低温状态，但液氮具有挥发性，因此使用的过程中，特别是真空容器下也处于挥发状态，因此，正常使用铝合金液氮罐时，颈部塞子上部有各种微小的凹槽，使液氮挥发很方便，另一方面，可以固定水桶，使液氮不能再储存在无法密封的容器中。
液氮罐使用方法：充液氮时，液氮罐内的液氮要正常挥发48个小时才能恢复正常，性价比高的液氮罐需要12个小时才能恢复正常，蒸发量损失减少50%。第一次给液氮充电时，液氮罐处于干燥状态，因此要检查容器外部是否有凹陷或异常现象。充液氮时，应在通风良好的环境中使用，并尽可能在户外进行。充液氮的时候要慢一些。首先注入少量液氮进行预冷工作，然后暂停几分钟，等到容器处于低温状态，再添加到规定的容量即可。
问题二：对于我所知的溶剂，或者混合溶剂有：
*液氨 -33.35℃ 特殊溶解性：能溶解碱金属和碱土金属 剧毒性、腐蚀性
液态二氧化硫 -10.08 溶解胺、醚、醇苯酚、有机酸、芳香烃、溴、二硫化碳，多数饱和烃不溶 剧毒
*甲胺 -6.3 是多数有机物和无机物的优良溶剂，液态甲胺与水、醚、苯、丙酮、低级醇混溶，其盐酸盐易溶于水，不溶于醇、醚、酮、氯仿、乙酸乙酯 中等毒性，易燃
二甲胺 7.4 是有机物和无机物的优良溶剂，溶于水、低级醇、醚、低极性溶剂 强烈刺激性
石油醚 不溶于水，与丙酮、乙醚、乙酸乙酯、苯、氯仿及甲醇以上高级醇混溶 与低级烷相似
*乙醚 34.6 微溶于水,易溶与盐酸.与醇、醚、石油醚、苯、氯仿等多数有机溶剂混溶 麻醉性
戊烷 36.1 与乙醇、乙醚等多数有机溶剂混溶 低毒性
二氯甲烷 39.75 与醇、醚、氯仿、苯、二硫化碳等有机溶剂混溶 低毒，麻醉性强
*二硫化碳 46.23 微溶于水，与多种有机溶剂混溶 麻醉性，强刺激性
*溶剂石油脑 与乙醇、丙酮、戊醇混溶 较其他石油系溶剂大
*丙酮 56.12 与水、醇、醚、烃混溶 低毒，类乙醇，但较大
1，1-二氯乙烷 57.28 与醇、醚等大多数有机溶剂混溶 低毒、局部刺激性
*氯仿 61.15 与乙醇、乙醚、石油醚、卤代烃、四氯化碳、二硫化碳等混溶 中等毒性，强麻醉性
*甲醇 64.5 与水、乙醚、醇、酯、卤代烃、苯、酮混溶 中等毒性，麻醉性，
四氢呋喃 66 优良溶剂，与水混溶，很好的溶解乙醇、乙醚、脂肪烃、芳香烃、氯化烃 吸入微毒，经口低毒
己烷 68.7 甲醇部分溶解，比乙醇高的醇、醚丙酮、氯仿混溶 低毒。麻醉性，刺激性
三氟代乙酸 71.78 与水,乙醇,乙醚,丙酮,苯,四氯化碳,己烷混溶,溶解多种脂肪族,芳香族化合物
1，1，1-三氯乙烷 74.0 与丙酮、、甲醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂混溶 低毒类溶剂
*四氯化碳 76.75 与醇、醚、石油醚、石油脑、冰醋酸、二硫化碳、氯代烃混溶 氯代甲烷中,毒性最强
*乙酸乙酯 77.112 与醇、醚、氯仿、丙酮、苯等大多数有机溶剂溶解，能溶解某些金属盐 低毒，麻醉性
*乙醇 78.3 与水、乙醚、氯仿、酯、烃类衍生物等有机溶剂混溶 微毒类，麻醉性
丁酮 79.64 与丙酮相似，与醇、醚、苯等大多数有机溶剂混溶 低毒，毒性强于丙酮
*苯 80.10 难溶于水，与甘油、乙二醇、乙醇、氯仿、乙醚、、四氯化碳、二硫化碳、丙酮、甲苯、二甲苯、冰醋酸、脂肪烃等大多有机物混溶 强烈毒性
*环己烷 80.72 与乙醇、高级醇、醚、丙酮、烃、氯代烃、高级脂肪酸、胺类混溶 低毒，中枢抑制作用
乙睛 81.60 与水、甲醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、醚、氯仿、四氯化碳、氯乙烯及各种不饱和烃混溶，但是不与饱和烃混溶 中等毒性，大量吸入蒸气，引起急性中毒
异丙醇 82.40 与乙醇、乙醚、氯仿、水混溶 微毒，类似乙醇
1，2-二氯乙烷 83.48 与乙醇、乙醚、氯仿、四氯化碳等多种有机溶剂混溶 高毒性、致癌
乙二醇二甲醚 85.2 溶于水，与醇、醚、酮、酯、烃、氯代烃等多种有机溶剂混溶。能溶解各种树脂，还是二氧化硫、氯代甲烷、乙烯等气体的优良溶剂 吸入和经口低毒
*三氯乙烯 87.19 不溶于水，与乙醇.乙醚、丙酮、苯、乙酸乙酯、脂肪族氯代烃、汽油混溶 有机有毒品
三乙胺 89.6 水:18.7以下混溶，以上微溶。易溶于氯仿、丙酮，溶于乙醇、乙醚 易爆,皮肤黏膜刺激性强
丙睛 97.35 溶解醇、醚、DMF、乙二胺等有机物，与多种金属盐形成加成有机物 高毒性，与氢氰酸相似
庚烷 98.4 与己烷类似 低毒，刺激性、麻醉性
硝基甲烷 101.2 与醇、醚、四氯化碳、DMF、等混溶 麻醉性，刺激性
*1，4-二氧六环 101.32 能与水及多数有机溶剂混溶，仍溶解能力很强 微毒，强于乙醚2~3倍
*甲苯 110.63 不溶于水,与甲醇、乙醇、氯仿、丙酮、乙醚、冰醋酸、苯等有机溶剂混溶 低毒类，麻醉作用
硝基乙烷 114.0 与醇、醚、氯仿混溶，溶解多种树脂和纤维素衍生物 局部刺激性较强
吡啶 115.3 与水、醇、醚、石油醚、苯、油类混溶。能溶多种有机物和无机物 低毒，皮肤黏膜刺激性
4-甲基-2-戊酮 115.9 能与乙醇、乙醚、苯等大多数有机溶剂和动植物油相混溶 毒性和局部刺激性较强
乙二胺 117.26 溶于水、乙醇、苯和乙醚，微溶于庚烷 刺激皮肤、眼睛
丁醇 117.7 与醇、醚、苯混溶 低毒，大于乙醇3倍
*乙酸 118.1 与水、乙醇、乙醚、四氯化碳混溶,不溶于二硫化碳及C12以上高级脂肪烃 低毒，浓溶液毒性强
乙二醇一甲醚 124.6 与水、醛、醚、苯、乙二醇、丙酮、四氯化碳、DMF等混溶 低毒类
辛烷 125.67 几乎不溶于水，微溶于乙醇，与醚、丙酮、石油醚、苯、氯仿、汽油混溶 低毒性，麻醉性
乙酸丁酯 126.11 优良有机溶剂，广泛应用于医药行业，还可以用做萃取剂 一般条件毒性不大
吗啉 128.94 溶解能力强，超过二氧六环、苯、和吡啶，与水混溶，溶解丙酮、苯、乙醚、甲醇、乙醇、乙二醇、2-己酮、蓖麻油、松节油、松脂等 腐蚀皮肤，刺激眼和结膜，蒸汽引起肝肾病变
*氯苯 131.69 能与醇、醚、脂肪烃、芳香烃、和有机氯化物等多种有机溶剂混溶 低于苯,损害中枢系统
乙二醇一乙醚 135.6 与乙二醇一甲醚相似，但是极性小，与水、醇、醚、四氯化碳、丙酮混溶 低毒类，二级易燃液体
对二甲苯 138.35 不溶于水，与醇、醚和其他有机溶剂混溶 一级易燃液体
*二甲苯 138.5~141.5 不溶于水，与乙醇、乙醚、苯、烃等有机溶剂混溶，乙二醇、甲醇、2-氯乙醇等极性溶剂部分溶解 一级易燃液体，低毒类
间二甲苯 139.10 不溶于水，与醇、醚、氯仿混溶，室温下溶解乙睛、DMF等 一级易燃液体
醋酸酐 140.0
邻二甲苯 144.41 不溶于水，与乙醇、乙醚、氯仿等混溶 一级易燃液体
N，N-二甲基甲酰胺 153.0 与水、醇、醚、酮、不饱和烃、芳香烃烃等混溶，溶解能力强 低毒
环己酮 155.65 与甲醇、乙醇、苯、丙酮、己烷、乙醚、硝基苯、石油脑、二甲苯、乙二醇、乙酸异戊酯、二乙胺及其他多种有机溶剂混溶 低毒类，有麻醉性，中毒几率比较小
环己醇 161 与醇、醚、二硫化碳、丙酮、氯仿、苯、脂肪烃、芳香烃、卤代烃混溶 低毒,无血液毒性,刺激性
N，N-二甲基乙酰胺 166.1 溶解不饱和脂肪烃，与水、醚、酯、酮、芳香族化合物混溶 微毒类
*糠醛 161.8 与醇、醚、氯仿、丙酮、苯等混溶,部分溶解低沸点脂肪烃,无机物一般不溶 有毒品，刺激眼睛，催泪
N-甲基甲酰胺 180~185 与苯混溶，溶于水和醇，不溶于醚 一级易燃液体
*苯酚（石炭酸） 181.2 溶于乙醇、乙醚、乙酸、甘油、氯仿、二硫化碳和苯等，难溶于烃类溶剂，65.3℃以上与水混溶，65.3℃以下分层 高毒类,对皮肤、黏膜有强烈腐蚀性,可经皮吸收中毒
1，2-丙二醇 187.3 与水、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等多种有机溶剂混溶 低毒，吸湿，不宜静注
二甲亚砜 189.0 与水、甲醇、乙醇、乙二醇、甘油、乙醛、丙酮乙酸乙酯吡啶、芳烃混溶 微毒，对眼有刺激性
邻甲酚 190.95 微溶于水，能与乙醇、乙醚、苯、氯仿、乙二醇、甘油等混溶 参照甲酚
N，N-二甲基苯胺 193 微溶于水,能随水蒸气挥发，与醇、醚、氯仿、苯等混溶，能溶解多种有机物 抑制中枢和循环系统，经皮肤吸收中毒
*乙二醇 197.85 与水、乙醇、丙酮、乙酸、甘油、吡啶混溶，与氯仿、乙醚、苯、二硫化碳等男溶，对烃类、卤代烃不溶，溶解食盐、氯化锌等无机物 低毒类，可经皮肤吸收中毒
对甲酚 201.88 参照甲酚 参照甲酚
N-甲基吡咯烷酮 202 与水混溶,除低级脂肪烃可以溶解大多无机,有机物,极性气体,高分子化合物 毒性低，不可内服
间甲酚 202.7 参照甲酚 与甲酚相似，参照甲酚
苄醇 205.45 与乙醇、乙醚、氯仿混溶，20℃在水中溶解3.8%(wt) 低毒，黏膜刺激性
*甲酚 210 微溶于水，能于乙醇、乙醚、苯、氯仿、乙二醇、甘油等混溶 低毒类,腐蚀性,与苯酚相似
甲酰胺 210.5 与水、醇、乙二醇、丙酮、乙酸、二氧六环、甘油、苯酚混溶，几乎不溶于脂肪烃、芳香烃、醚、卤代烃、氯苯、硝基苯等 皮肤、黏膜刺激性、经皮肤吸收
*硝基苯 210.9 几乎不溶于水，与醇、醚、苯等有机物混溶，对有机物溶解能力强 剧毒，可经皮肤吸收
乙酰胺 221.15 溶于水、醇、吡啶、氯仿、甘油、热苯、丁酮、丁醇、苄醇，微溶于乙醚 毒性较低
六甲基磷酸三酰胺 233（HMTA） 与水混溶，与氯仿络合，溶于醇、醚、酯、苯、酮、烃、卤代烃等 较大毒性
喹啉 237.10 溶于热水、稀酸、乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿、二硫化碳等 中等毒性，刺激皮肤和眼
乙二醇碳酸酯 238 与热水,醇,苯,醚,乙酸乙酯,乙酸混溶,干燥醚,四氯化碳,石油醚,CCl4中不溶 毒性低
二甘醇 244.8 与水、乙醇、乙二醇、丙酮、氯仿、糠醛混溶,与乙醚、四氯化碳等不混溶 微毒，经皮吸收，刺激性小
丁二睛 267 溶于水，易溶于乙醇和乙醚，微溶于二硫化碳、己烷 中等毒性
*环丁砜 287.3 几乎能与所有有机溶剂混溶，除脂肪烃外能溶解大多数有机物
甘油 290.0 与水、乙醇混溶，不溶于乙醚、氯仿、二硫化碳、苯、四氯化碳、石油醚 食用对人体无毒
问题三：减缓液氮汽化是很难的，在太空能凝固，在地球上除了不断加压冷却外好像很难办到。
唯一的方法是把握时间，在短时间完成实验。
