C14-SCAR 应用丨酒精中生物源组分的鉴别

酒精是一类广泛的化学化合物，具有许多不同的应用。一般来说，它们可以来自化石来源，如天然气和石油，或来自可再生资源，如生物质。此外，对于许多工业和商业应用，它们可以被化学改性或与其他化学品混合。

从化石衍生材料向生物基、可再生材料的转变正在进行中。可再生甲醇是一种超低碳化学品，由可持续生物质制成，通常称为生物甲醇，或由可再生电力产生的二氧化碳和氢气制成。在这种情况下，控制来自可再生资源的材料组分，即生物源组分的需求日益增长。

基于此，在本应用说明中，展示了一些酒精样品的生物源组分结果并进行了讨论。基于市场需求，到目前为止，我们更多地关注了乙醇样品而不是甲醇样品，本应用展示了在乙醇样品上进行的结果。本处理方法和可能的关键问题对所有酒精样本通用。

值得注意的是，在本次研究中，使用了C14-SCAR 分析仪，它能够在包括酒精在内的各种材料上执行¹⁴C分析，它是控制工业化学品作为燃料或酒精的生物源组分的关键工具。

生物源组分的测定是在元素分析仪（EA）中，使用CN（碳氮）配置，从液态样品制备的CO₂气体样品上进行的。作为EA，研究中使用了NCTechnology 8020等分析仪。

基于其化学式，乙醇中预期的碳质量分数为52%。因此，对于每个乙醇样品，使用分析天平（精度：0.01 mg）称量16mg的液体。每个样品分布在两个锡胶囊中（每个约8 mg），并在纯O₂气氛中使用EA燃烧。

在提取阶段，EA提供的燃烧产物曲线与预期值兼容，氮值低（<1.5%）。由EA选择和提取的CO₂在带有聚四氟乙烯阀的Pyrex烧瓶（体积：250 mL）内固化，使用液氮浴。使用涡轮分子泵从安瓿中除去EA载气（氦气），然后通过重新加热到室温将CO₂最终重新气化。

表1.乙醇样品准备样品参数

结果

从乙醇样品制备的CO₂的同位素混合物被插入到C14-SCAR仪器腔室中，在静态条件下（170 K温度和12 mbar压力）测量¹⁴C ¹⁶O₂的摩尔分数。

未知样品的放射性碳摩尔分数参照《NIST草酸，SRM 4990C》标准，其¹⁴C含量等于134.07 pMC，C14-SCAR仪器是基于此项标准进行校准。

对于每个样品，进行了20次光谱扫描，总共分析了2小时。

不确定性代表统计误差（1σ）。所有测量的整体不确定性为±2 pMC。

在本研究中，C14-SCAR能够提供精确的¹⁴C含量测量，从而揭示样品的生物源组分比例。这些结果不仅为乙醇样品的生物源性提供了确凿的证据，也为其他酒精类化合物的分析提供了参考。

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