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根据原子(分子)质量的顺序进行排列的图谱,叫做质谱。通过微波吸收法、核感应法或者光谱法均能够使得试验验装置构成,从而进行质谱研究。历史上,质谱仪是以电磁学原理作为基础设计而成的仪器。由于这种仪器中采用的质量分析器仅可以对带电粒子起分离作用,因此将研究的原子(分子)转变成离子是基本要求,而离子的质量和电荷的比值就是仪器所获得的信息。这基本年以来,分析有机物结构、分离与分析同位素、测定原子量和其它科学实验都是利用质谱仪进行的,使质谱法形成,在现代分离、分析研究领域中,它占据的地位举足轻重。
食品质量控制方面的应用
按照植物C3和C4循环产物的δ13C值的差异性,在食品质量控制方面,碳同位素技术能够发挥非常特别的作用,可以将常规分析技术解决不了的问题加以解决。比如,甜菜糖和蔗糖通过常规归分析技术不能够分辨,然而蔗糖是C4植物,δ13C约为-11.5‰,甜菜是C3植物,δ13C约为-25.5‰,应用碳同位素技术能够将其轻而易举地区分出来。和甜菜一样,枫树也是C3植物,δ13C=-22.4‰~-25.5‰,因此如果将蔗糖掺入到枫树糖浆中,用δ13C分析就能够检出。
同样的方法可以鉴别蜂蜜(主要来自C3植物)中掺入的蔗糖,或是区别天然香料(δ13C约为-20‰)和合成香料(δ13C=-27‰)等。谷物发酵形成酒精的过程中碳同位素分馏不超过千分之几,所以也可用来鉴别酒类。应用碳同位素技术甚至可以坚定喂蛋鸡的饲料,用麦子喂养鸡的蛋其δ13C=-23.7‰,玉米喂养鸡的蛋其δ13C=-11.0‰,混合饲料喂养鸡时的蛋其δ13C介于其间。
同样的原理还可以应用于考古,由于有机残余物的δ13C可追溯古代文明的食品状况。把碳和氧同位素综合应用,还可对于不同食品的混合作出更精细的判断。
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