E-mail | SIS | Moodle | Helpdesk | Knihovny | cuni.cz | CIS Více

česky | english Přihlášení



Centrum výzkumu stabilních a radiogenních izotopů

Projekt "Centrum výzkumu stabilních izotopů", Operační program Praha - Konkurenceschopnost

 

 

 

 

 

 

"Evropský fond pro regionální rozvoj" | "Praha & EU - Investujeme do vaší budoucnosti"


Oficiální stránky OPPK - Operační program Praha Konkurenceschopnost


Kontakt


Univerzita Karlova v Praze
Přírodovědecká fakulta
Praha 2, Albertov 6, 128 43

 

Zodpovědná osoba:

Dr. Jakub Trubač | jakub.trubac@natur.cuni.cz | mobil 604 871 400



Pracovníci laboratoře:

Dr. Martin Mihaljevič | martin.mihaljevic@natur.cuni.cz
Dr. Jiří Zachariáš | jiri.zacharias@natur.cuni.cz
Dr. Kateřina Jandová | katerina.jandova@natur.cuni.cz
Mgr. Lenka Vondrovicová | lenka.vondrovicova@natur.cuni.cz


Slavnostní zahájení provozu Centra výzkumu stabilních izotopů


Tisková zpráva o realizaci projektu Centrum výzkumu stabilních izotopů


Úvod

„Centrum výzkumu stabilních izotopů“ bylo navrženo jako moderní univerzitní pracoviště, které bude pomocí tradičních i moderních izotopových soustav řešit aktuální problematiky přírodovědných oborů. Jednotlivá zařízení centra jsou navržena tak aby mohla být využívána k mezinárodně srovnatelné badatelské i pedagogické praxi učitelů, výzkumníků. Současně počítáme se zapojením vybavení do reálných podmínek a aplikací např. při sanační praxi, zlepšování technologií, recyklaci materiálů a zpracování odpadů.

Infrastruktura „Centra“ je financována z prostředků OPERAČNÍHO PROGRAMU PRAHA KONKURENCESCHOPNOST – OPPK – projektu s názvem „Centrum výzkumu stabilních izotopů“ s číslem CZ.2.16/3.1.00/21516

Dne 16.9. 2015 byl spuštěn zkušební provoz IRMS MAT 253 a Delta V Advantage s příslušnými perifériemi.
Geologický ústav Akademie věd se jako partner podílí na vývoji metodik a využití těchto zařízení.

Nejdůležitější zařízení centra

Součástí centra jsou „gas source“ hmotnostní spektrometry (IRMS) určené pro následující izotopické systémy: D/H, 13C/12C, 15N/14N, 18O/16O, 17O/16O, 34S/32S, 33S/32S, 28Si/29Si, Ar, Kr, Xe pro rozsah m/z:
1-150 amu a měřené plyny: CO2, CO, N2, N2O, O2, SO2, SiF4, SF6, Kr, Ar, Xe. Dále budou součástí zařízení: Systém pro přípravu a introdukci plynů, systém pro teplotní konverzi vzorků (EA) pro IRMS, plynová chromatografie (GC) pro IRMS a MS systém pro GC (IR MS).

Nejdůležitější zařízení centra (English)

Stable and Radiogennic Isotopes Facility

 

Geological departments of the Faculty of Science, Charles University have built up a new „Stable and radiogennic isotope research laboratory“ in 2015. The laboratory is equipped with two Thermo Scientific© IRMS spectrometers (Mat 253 and Delta V Advantage) and with associated instruments (Flash EA 2000, TC/EA, GasBench II and LC IsoLink). For the purpose of this project the IRMS Delta V Advantage will be used in combination with the elemental analyzer Flash EA 2000 (for isotopic measurements of organic C and N) and the LC IsoLink interface (for „compound specific isotope analysis“ of organic substances).  Both techniques are already in use.

Isotopic composition of radiogenic elements (e.g. Sr, Nd, Ag, Pb) is determined using a high-precision isotope ratio measurements with the Thermo Scientific Neptune Plus high resolution multicollector ICP-MS system. We used powerful double-focusing mass spectrometer, with high mass resolution, variable 9× multicollectors, and 1× multi ion counting capability. The Neptune offers ground-breaking sensitivity (10-12 amplifiers), high dynamic ranges, unsurpassed linearity, and robust stability.

 

Environment Research Laboratory of stable and radiogenic isotopes

Contact:

Dr. Jakub Trubač

Charles University in Prague

Faculty of Science

Institute of geochemistry, mineralogy and mineral resources
Charles University in Prague
Albertov 6, 128 43 Praha 2

Mobile: +420 604 871 400
e-mail: jakub.trubac@gmail.com
Skype: bukowskit


Equipment and methods

METHODS DESCRIPTION – Flash EA 2000 and TC/EA High Temperature Conversion Elemental Analyzer

Nitrogen, carbon, sulfur, oxygen and nitrogen isotopes in organic and inorganic solid samples

Stable isotopic composition of nitrogen and carbon is determined using a Thermo Flash 2000 elemental analyzer connected to a Thermo Delta V Advantage isotope ratio mass spectrometer in a Continuous Flow IV system and oxygen and hydrogen isotopes are determined using a Thermo TC/EA analyzer connected to a Thermo MAT253 isotope ratio mass spectrometer in a Continuous Flow IV system. Minimal weight of samples depends on the wt% amount of both elements. Samples wrapped in tin capsules are combusted or high-temperature pyrolysed. Released gases (CO2, N2, O2, H2) split in a GC column are transferred to MS source through a capillary. Isotope ratios are reported as delta (δ) values and expressed relative to VPDB for δ13C and to atmospheric nitrogen for δ15N. Delta values are normalized to a calibration curve based on international standards.

Flash 2000
TC-EA

 

 

 

 

 

 

 

METHODS DESCRIPTION - GasBench II

Oxygen and carbon isotopes in carbonates

Isotopic composition of Dissolved Inorganic Carbon in water

Oxygen isotopes in water

Stable isotopic composition of oxygen and carbon in carbonates is determined using a GasBench II Carbonate Device connected to a Finnigan MAT253 isotope ratio mass spectrometer in a Continuous Flow IV system. Sample (minimum weight 20 µg) is reacted with orthophosphoric acid (density 1.94 g/dm3) at 70°C. International standard NBS 18, L-SVEC is analyzed per every ten samples. Isotope ratios are reported as delta (δ) values and expressed relative to VPDB standard.

 

GasBench II

 

 

 

 

 

 

 

METHODS DESCRIPTION – Dual Inlet and MicroVolume

Oxygen and carbon isotopes in carbonates

Stable isotopic composition of oxygen and carbon in carbonates is determined using a Dual Inlet and MicroVolume connected to a Finnigan MAT253 isotope ratio mass spectrometer in a Continuous Flow IV system.

MAT 253 + Dual Inlet and MicroVolume

 

 

 

 

 

 

 

 

METHODS DESCRIPTION - GC IsoLink II Interface for GC-IRMS

GC-IRMS solution provides a significant step forward in analytical performance and capability. Harnessing the combined power of the Thermo Scientific TRACE 1310 GC, GC IsoLink II preparation device and the ConFlo IV reference interface with Delta V isotope ratio MS.

 

GC IsoLink II Interface for GC-IRMS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

METHODS DESCRIPTION

Neptune Plus High Resolution Multicollector ICP-MS

Isotopic composition of selected elements is determined using a high-precision isotope ratio measurements with the Thermo Scientific Neptune Plus high resolution multicollector ICP-MS system. We used powerful double-focusing mass spectrometer, with high mass resolution, variable 9× multicollectors, and 1× multi ion counting capability. The Neptune offers ground-breaking sensitivity (10-12 amplifiers), high dynamic ranges, unsurpassed linearity, and robust stability.

 

MC-ICP-MS Neptune Plus

 

 

 

 

 

 

 


Témata výzkumu

Vědci z Ústavu geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů Univerzity Karlovy a Ústavu pro životní prostředí Univerzity Karlovy pracují v týmech na tématech, ve kterých jim měření stabilních izotopů pomáhá zodpovídat výzkumné otázky.


Skupina environmentální geochemie (EGG) je složena z pracovníků Ústavu geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů a Laboratoře geologických ústavů PřF UK. Jejich společným zájmem je výzkum procesů spojených s biogeochemickými cykly prvků v blízkosti zemského povrchu (zejména kovů a metaloidů uvolněných z antropogenních zdrojů), interakcí mezi jednotlivými sférami prostředí (půda, voda, atmosféra, odpadové materiály) a vývoj nových analytických metod v geologii životního prostředí. (na obrázku aplikace Ramanovy spektrometrie v exobiologii)

 

 

Skupina Ekosystémová ekologie a obnova ekosystémů provádí výzkum zabývající se interakcí jednotlivých složek ekosystémů a jejich změnami během sukcese. Analýzou přirozeného výskytu stabilních izotopů uhlíku a dusíku v tělech organismů půdní fauny lze sledovat nárůst složitosti potravní sítě v průběhu vývoje ekosystému po disturbanci. Princip stanovení je založen na znalosti, že predátoři v sobě kumulují těžší izotopy 13C a 15N. Provedeme-li elementární analýzu extrahované půdní fauny a zjistíme-li, že na lokalitách, kde se ekosystém vyvíjel delší dobu, narůstá podíl těžších izotopů v tělech predátorů, aniž by narůstal u saprofágů, je zřejmé, že se potravní síť obohacuje o další úrovně. Stejným způsobem se rozkrývají potravní preference mravenců lesních v závislosti na nadmořské výšce. Mravenci v nižších polohách se krmí spíše semeny a mají tedy nižší poměr 13C/12C než mravenci z vyšších poloh, kteří více predují.

Zbytek pakomára Glyptotendipes pallens z Komořanského jezera

Přirozený výskyt stabilních izotopů využívá i skupina Limnologie a hydrobiologie ke studiu metabolismu vodních ekosystémů. Kromě studia zdrojů jezerní organické hmoty z povodí a struktury potravní sítě v jezerech, jsou v současnosti izotopová proxy nepostradatelným nástrojem paleolimnologie. Poměr stabilních izotopů kyslíku 18O/16O v kapsulích pakomárů, megasporech šídlatek nebo oogoniích parožnatek z jezerních sedimentů umožňuje rekonstruovat klimatické změny v minulosti. (na obrázku zbytek pakomára Glyptotendipes pallens z Komořanského jezera)

Značení stabilními izotopy využívá skupina Ekotoxikologie dekontaminace a environmentální chemie ke studiu v oblasti mikrobiální biodegradace persistentních organických polutantů a nově se objevujících mikropolutantů (např. endokrinních disruptorů). Použití značeného polutantu umožňuje sledovat jeho osud v průběhu biodegradace. Jednak na úrovni studia transformačních produktů biodegradace; stejně tak je možné kombinovat metodu charakterizace mikrobiálního společenstva pomocí fosfolipidů mastných kyselin z buněčných membrán organismů (PLFA - biomarker) se stanovením stabilních izotopů a získat tak informaci, které mikrobiální organismy se na degradaci polutantu podílejí. S touto znalostí je možné optimalizovat sanační biotechnologie.

Akce dokumentů