Применение тяжелого изотопа 15N в исследованиях (часть 3)

В последние годы появилась возможность применять соединения азота, обедненные 15N (ниже 0,36 ат%) по сравнению с естественным содержанием. Эти препараты можно получать в больших количествах с меньшими затратами по сравнению с обогащенными 15N соединениями. Использование обедненных 15N азотных удобрений весьма перспективно для исследований в полевых условиях на больших площадях. Однако для этого потребуются высокочувствительные приборы для определения изотопного состава азота.
В настоящее время изотопный анализ осуществляется двумя методами: масс-спектрометрически и эмиссионно-спектрометрически. В обоих случаях наиболее удобным веществом для анализа изотопного состава этого элемента является газообразный азот (N2).
Для агрохимических исследований наиболее перспективен масс-спектрометрический метод, он более чувствителен (примерно на два порядка) по сравнению с оптическим. Это позволяет снизить исходное обогащение 15N меченых удобрений, а следовательно, и затраты на эксперимент.
Измерение изотопного состава при использовании обедненных соединений возможно на масс-спектрометре. Чтобы получить хорошо воспроизводимые результаты с помощью масс-спектрометра, требуется 1-3 мг азота. При анализе почвенных и растительных образцов на изотопный состав азота целесообразно брать навески, рекомендуемые при проведении химических анализов, и затем использовать образец с необходимым количеством азота для измерения изотопного состава.
При определении содержания 15N, присутствующего в почве и растениях в виде какого-либо соединения, кроме изотопного состава, необходимо определить содержание этого соединения химическим методом, так как изотопный анализ позволяет установить лишь концентрацию 15N в аналитическом образце.
При анализе почвенных и растительных образцов, обогащенных 15N, газообразный азот получают в две стадии: 1) перевод анализируемых соединений азота в аммонийную форму и отгон аммиака; 2) окисление аммиака до элементарного азота гипобромитом натрия.