röviden

Ha egy kémiai, biológiai, vagy fizikai folyamatban részt vevő elem izotópjainak aránya a folyamat során az egyes komponensekben vagy fázisokban megváltozik, izotópfrakcionálódásról beszélünk. Az izotóparányok változása fontos információkat szolgáltat a lejátszódó folyamatokról. A természetben előforduló izotópfrakcionálódási folyamatok során az izotóparány általában csak igen kis mértékben változik meg, ezért ezek nyomon követéséhez nagyérzékenységű berendezésekre van szükség. A Környezetanalitikai Laboratóriumban elsősorban a földtani és hidrológiai kutatások igényeinek kielégítése érdekében egy Thermo Finnigan gyártmányú Delta plus XP típusú stabilizotóp-arány mérő tömegspektrométert üzemeltetünk, amellyel a geokémiában legnagyobb jelentőségű öt elem (S, C, H, O, N) izotópjainak arányát a pontossági igényeknek megfelelően automatizáltan, számítógép vezérelten tudjuk mérni.

A tömegspektrométer az izotóparányokat H2, N2, CO2, SO2 formában méri. Az esetek többségében a vizsgálni kívánt minták nem gázok, hanem szilárd vagy folyékony anyagok. Átalakításuk a tömegspektrométer mintakezelő egységeivel történik, és a különböző perifériák tömegspektrométerhez történő csatlakoztatásával on-line mérések is végezhetők. Így vizsgálhatók
‒ víz (O, H)
‒ vízben oldott szulfát, nitrát, ammónia (S, N, O)
‒ karbonátok (O, C)
‒ szerves anyagok (C, N, O)
‒ szénhidrogének (C, H)
izotóparányai.

Az automata mintaadagolóval, hőmérséklet-szabályzással ellátott égető és redukciós kvarccsövekkel felszerelt, N, C és S mérésére alkalmas, számítógépvezérelt elemanalizátor működése a „flash combustion” elven működik: az Sn csónakban bemért mintákat fölös oxigén atmoszférában, magas hőmérsékleten (1000‒1200 ^oC) pillanatszerűen elégeti, majd a keletkezett gázokat a karrier He gáz a kromatográfiás oszlopba vezeti. Itt a különböző rettenciós idők függvényében a gázok szétválnak, majd a TCD detektor a keletkezett gázkoncentrációkkal arányos elektromos jelet generál, melyet a jelerősítő (DP200) az adatfeldolgozónak (Eager 200) közvetít.