Místnost: L047
Kontaktní osoba: Ivana Tomášková
Laboratoř slouží k analýze stabilních izotopů prvků významných ve fyziologii rostlin i živočichů, tedy C, N, S, O a H. Vzhledem k tomu, že jednotlivé izotopy mají odlišný počet neutronů ve svém jádře, vstupují i v odlišném poměru do fyziologických procesů. To umožňuje dohledání místa původu rostliny/dřeviny, trasování migraci zvěře nebo odhad klimatických podmínek v minulosti na základě zastoupení kyslíkových izotopů v jednotlivých letokruzích. Zařízení má potenciál generovat také praktické výstupy, neboť je možné na základě stabilních izotopů ověřit původ dřeva na trhu. V současné době probíhá výzkum na vzorcích z vývrtů dubů v rámci České republiky, jehož cílem je najít specifické zastoupení vybraných stabilních izotopů pro duby z jednotlivých oblastí ČR. V rámci zoologických studií jsou prováděny experimenty analyzující kvalitu potravy ze zvířecí srsti.
Používáme elementární analyzátor konfigurovaný se stabilním izotopovým hmotnostním spektrometrem Thermo Fisher Delta V Plus. Jedná se o kontinuální systém, který využívá helium jako nosný plyn. Elementární analyzátor kvantitativně převádí uhlík ve vzorku na oxid uhličitý a dusík na plynný dusík, který je poté odeslán do hmotnostního spektrometru pro analýzu stabilních izotopů.
Celá sestava IRMS od výrobce Thermo Fisher Scientific se skládá z následujících komponentů:
- elementární analyzátor EA IsoLink IRMS
Elementární analyzátor kvantitativně převádí prvky H, C, N, O nebo S obsažené ve vzorku plynné sloučeniny (typicky H2, CO2, N2, CO, SO2). Analyzátor se skládá ze dvou pecí. Jedna slouží pro vysokoteplotní konverzi kyslíku a vodíku a druhou pro spalování dusíku, uhlíku a síry za přítomnosti kyslíku. Vzniklé plyny jsou dále vedeny do GC kolony, která provádí chromatografickou separaci reakčních produktů vznikajících při procesu spalování nebo vysokoteplotní konverze. Složení toku plynu se určuje detektorem tepelné vodivosti (TCD) a dále se přenáší do hmotnostního spektrometru pro izotopovou analýzu.
- univerzální rozhraní ConFlo IV
Pro dávkování vzorku plynu do hmotnostního spektrometru za standardizovaných podmínek se používá online univerzální rozhraní ConFlo IV pro kontinuální přípravu průtoku. To zahrnuje systém pro ředění vzorku He, dávkování referenčních plynů, vypínání a zapínání průtoku plynu a zajištění rovnoměrného tlaku plynu na vstupu spektrometru. Toho je dosaženo pomocí řady kalibrovaných kapilárních spojů a dvou otevřených dělených trubic.
- IRMS hmotnostní spektrometr DELTA V Plus
Hmotnostní spektrometr IRMS se skládá z pěti hlavních součástí: přívodu plynu, zdroje s ionizační komorou, iontové optiky, magnetického separátoru a sběrných nádob. Vzorky plynu vstupují do spektrometru přes vstup a jakmile jsou molekuly plynu ve zdroji, jsou při ionizací přeměněny na ionty díky dopadu elektronů. Ionty jsou poté soustředěny a urychlovány směrem ke statickému magnetickému poli ve směru kolmém na jeho vektor intenzity. Na základě poměru jejich atomové hmotnosti k náboji se zakřiví jejich letová dráha. Lehčí ionty jsou vychylovány více než těžší. Různé ionty zasahují do vyhrazených sběrných nádob, kde generují elektrický signál úměrný počtu dopadajících iontů. Integrované signály z každé sběrné nádobky se pak použijí k výpočtu izotopového poměru a hodnoty delta.
