金属锌还原———质谱法
方法提要
在400～420℃温度下，金属锌将水中氢还原为氢气。所得氢气在低温(液氮)下被活性炭吸附后，再升温至室温，放出氢气并转移到气样管中。在质谱计上测定D/H比值，进而得出δD值。
本法适用于微升量级水样中氘的测定。对于溶解性总固体高的水样，必须预先进行真空蒸馏以消除盐分对测定结果的影响。
仪器和装置
气体质谱计。
质谱气样制备装置(图83.2)。
图83.2 锌还原法制氢装置示意图
试剂
金属锌蜂窝状无砷锌粒。
液氮。
活性炭。
分析步骤
1)气样的制备。将制样系统(图83.2)抽真空至10-2Pa。加热丝加热到100℃，锌反应炉加热到400℃。
关闭活塞1和3，在冷阱A9处套上液氮杯，用微量注射器从进样口8注入4.0mL水样(或标样)。水样被迅速冷冻到冷阱A9中。5min后关闭活塞2。
打开活塞1，抽真空1min，抽去进样时带入的杂气。关闭活塞1。
将液氮杯移至冷阱B11，加热冷阱A9，使水样汽化并进入锌反应炉10中。水蒸气在400℃下与金属锌反应生成氢气。未反应的水被冷冻到冷阱B11中。5min后，再将冷阱B11的液氮杯移到冷阱A9上，加热冷阱B11，使未反应的水再次进入反应炉10中与锌反应。如此重复以上操作，直到水样完全反应。一般需30min。
关闭活塞4、5，在活性炭吸收炉12上套上液氮杯，打开活塞3，使生成的氢气在低温下被活性炭吸收，7min后，打开活塞4，用热偶真空计检查真空回收度，借以估计产率。关闭活塞3、4、6，打开活塞5，移去液氮杯，加热活性炭吸收炉12至室温，使氢气扩散到气样管13中。平衡10min，关闭活塞5和气样管活塞15。取下气样管13送质谱计测定。
2)质谱测定。将制备好的标准和水样的氢气样输入质谱计测定D/H值，并得到经过3H校正的δD值。
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
质谱计输出的δD值即为测试结果。如果测试中所用的标准不是国际通用标准(V-SMOWδD=0‰)，而是实验室工作标准时，则还应换算成对SMOW的δD值。
注意事项
1)此法制样成败的关键在于水样要100%的转化，即使有极少量的水样未完全反应也不能得到满的A结果。
2)锌反应炉的温度必须控制在400～420℃，温度过高，锌被熔化而堵塞反应炉中间的毛细管，使实验失败;温度过低，则反应不完全。
3)活性炭使用前要加热脱气。
4)氢气的精确产率，可用压力计测量。