基本信息
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化学式: O₂(含¹⁷O同位素)
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同位素组成: ¹⁷O₂(氧-17双标记氧气)
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分子量: 34(常规O₂为32)
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CAS号: 13968-48-4
物理性质
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外观: 无色无味气体
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熔点: -218.8°C
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沸点: -183°C
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密度: 1.43 g/L(气体,标准状况下)
同位素特性
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氧-17含量: 通常富集至10%~90%(取决于应用需求)
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自然丰度对比: 自然界中氧-17约占0.037%
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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
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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
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低温蒸馏法: 从天然O₂中分离富集¹⁷O
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电磁分离法: 适用于极高纯度¹⁷O₂制备
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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
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核磁共振(NMR)研究: 氧-17 NMR用于研究分子动力学和化学环境
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医学成像: 用于研究氧代谢(如¹⁷O-MRI)
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化学反应机理研究: 追踪氧原子转移反应
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大气化学: 研究臭氧(O₃)形成与分解机制
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材料科学: 研究氧化物材料的氧扩散行为
安全信息
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储存条件: 高压钢瓶储存,避免高温和明火
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危险性: 强氧化剂,高浓度可能助燃
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特殊注意: 氧-17无放射性,但需防止同位素稀释
分析检测
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质谱法(MS): 同位素比值质谱(IRMS)测定¹⁷O/¹⁶O比值
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核磁共振(NMR): 直接检测氧-17信号(化学位移范围广)
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激光光谱法: 可区分不同同位素组成的O₂分子
市场规格
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常见纯度: 10%~90% ¹⁷O同位素丰度
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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。