同位素百科

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发布日期:2025/3/27 15:35:00

基本信息

 

  • 化学式: NH₃(含¹⁵N同位素)

  • 同位素组成: ¹⁵N标记(通常为 98% 以上丰度)

  • 分子量: 18(常规NH₃为17)

  • CAS号: 13770-40-6

 

物理性质

 

  • 外观: 无色气体,有刺激性气味

  • 熔点: -77.7°C

  • 沸点: -33.3°C

  • 密度: 0.73 g/L(气体,标准状况下)

 

同位素特性

 

  • 氮-15含量: 通常 95%~99% 原子丰度

  • 自然丰度对比: 自然界中氮-15约占 0.37%

  • 核自旋: 氮-15核自旋量子数 I = 1/2(适用于 NMR 研究)

 

制备方法

 

  1. 同位素交换法: 使用¹⁵N标记的铵盐(如¹⁵NH₄Cl)与碱反应释放¹⁵NH₃

  2. 化学合成法: 通过¹⁵N₂与H₂在催化剂(如铁基催化剂)作用下直接合成

  3. 蒸馏富集法: 从天然NH₃中分离富集¹⁵N

 

应用领域

 

  • 核磁共振(NMR)研究: ¹⁵N NMR 用于蛋白质、核酸等生物分子结构解析

  • 农业与生态学: 氮循环示踪、肥料利用率研究

  • 医学研究: 代谢途径分析(如尿素循环)

  • 化学合成: 用于合成¹⁵N标记的化合物(如药物、氨基酸)

  • 环境科学: 研究大气氮沉降、水体富营养化过程

 

安全信息

 

  • 储存条件: 钢瓶储存,阴凉通风处,避免与强氧化剂接触

  • 危险性: 有毒,高浓度可致灼伤和窒息

  • 特殊注意: 避免同位素稀释,需专用管路系统

 

分析检测

 

  • 质谱法(MS): 同位素比值质谱(IRMS)测定¹⁵N/¹⁴N比值

  • 核磁共振(NMR): 直接检测¹⁵N信号(化学位移范围广)

  • 红外光谱(IR): 可区分不同同位素组成的NH₃分子振动模式

 

市场规格

 

  • 常见纯度: 95%~99% ¹⁵N同位素丰度

  • 包装规格: 通常以1~10L钢瓶供应,或配制成水溶液(如¹⁵NH₄OH)

 

备注: 氮-15是稳定同位素,无放射性,广泛用于生物、化学及环境领域的示踪研究。

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