同位素百科

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发布日期:2025/3/31 15:17:00

基本信息

 

  • 化学式: O₂(含¹⁷O同位素)

  • 同位素组成: ¹⁷O₂(氧-17双标记氧气)

  • 分子量: 34(常规O₂为32)

  • CAS号: 13968-48-4

 

物理性质

 

  • 外观: 无色无味气体

  • 熔点: -218.8°C

  • 沸点: -183°C

  • 密度: 1.43 g/L(气体,标准状况下)

 

同位素特性

 

  • 氧-17含量: 通常富集至10%~90%(取决于应用需求)

  • 自然丰度对比: 自然界中氧-17约占0.037%

  • 核自旋: 氧-17核自旋量子数 I = 5/2(具有核磁共振活性)

 

制备方法

 

  1. 同位素交换法: 使用H₂¹⁷O与常规O₂在催化剂作用下进行氧同位素交换

  2. 低温蒸馏法: 从天然O₂中分离富集¹⁷O

  3. 电磁分离法: 适用于极高纯度¹⁷O₂制备

  4. 化学反应法: 通过¹⁷O标记的氧化物(如¹⁷O-enriched H₂O₂)分解制备

 

应用领域

 

  • 核磁共振(NMR)研究: 氧-17 NMR用于研究分子动力学和化学环境

  • 医学成像: 用于研究氧代谢(如¹⁷O-MRI)

  • 化学反应机理研究: 追踪氧原子转移反应

  • 大气化学: 研究臭氧(O₃)形成与分解机制

  • 材料科学: 研究氧化物材料的氧扩散行为

 

安全信息

 

  • 储存条件: 高压钢瓶储存,避免高温和明火

  • 危险性: 强氧化剂,高浓度可能助燃

  • 特殊注意: 氧-17无放射性,但需防止同位素稀释

 

分析检测

 

  • 质谱法(MS): 同位素比值质谱(IRMS)测定¹⁷O/¹⁶O比值

  • 核磁共振(NMR): 直接检测氧-17信号(化学位移范围广)

  • 激光光谱法: 可区分不同同位素组成的O₂分子

 

市场规格

 

  • 常见纯度: 10%~90% ¹⁷O同位素丰度

  • 包装规格: 通常以1~5L钢瓶供应

 

备注: 氧-17是稳定同位素,无放射性,但富集成本较高,主要用于科研和高精度实验。

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