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Three wood isotopic reference materials for δ2H and δ13C measurements of plant methoxy groups
Chemical Geology ( IF 3.9 ) Pub Date : 2020-02-01 , DOI: 10.1016/j.chemgeo.2019.119428
Markus Greule , Heiko Moossen , Max K. Lloyd , Heike Geilmann , Willi A. Brand , John M. Eiler , Haiping Qi , Frank Keppler

Abstract Methoxy groups (OCH3) of plants show specific stable carbon and hydrogen isotope patterns that are used for applications in biogeochemical, atmospheric, paleoclimatic and food research. The method of choice for determining stable hydrogen and carbon isotope values of methoxy groups (δ2HOCH3 and δ13COCH3 values) is the conversion to gaseous iodomethane (CH3I) and subsequent measurement by stable isotope ratio mass spectrometry. However, comparative measurements particularly for stable hydrogen isotopes of plant methoxy groups are limited due to the lack of suitable reference materials. We have prepared three batches of powdered wood samples (birch HUBG3, beech HUBG4, and tineo HUBG5) collected from different geographical locations to serve as long-term reference materials for normalization of δ2HOCH3 but also δ13COCH3 values. Methoxy contents of the three wood samples range between 4.7 and 5.4%. Methoxy groups from subsamples of the three homogenized wood samples were quantitatively converted to CH3I and δ2HOCH3 and δ13COCH3 values of this CH3I were calibrated against international reference substances by high-temperature conversion- and elemental analyzer isotope ratio mass spectrometry. The δ2HOCH and δ13COCH3 values of HUBG3 and HUBG4 at 1σ uncertainty calibrated to the VSMOW and VPDB isotopic δ-scale, respectively are −272.9 ± 1.5 mUr and −29.40 ± 0.13 mUr; and −239.1 ± 1.4 mUr and −30.17 ± 0.13 mUr, respectively. In addition, the calibrated δ2HOCH value of HUBG5 is −191.7 ± 0.8 mUr. Whilst the δ2HOCH3 values of the three wood samples span a relatively wide range (~−280 to −190 mUr) suitable for normalization of δ2HOCH3 values of most plant samples that have been reported so far, δ13COCH3 values are restricted to a composition (~−30 mUr) typical of wood methoxy groups. We suggest that the three investigated wood materials HUBG3–5 are ideally suited for long-term usage, inter-laboratory comparison, and together with the two recently reported methyl sulfate salts (HUBG1 and HUBG2) complete a new set of solid methoxy reference materials that cover almost the full range of plant methoxy groups reported so far. Therefore, we recommend replacing liquid CH3I and instead use the solid reference materials set HUBG1–5 for normalizing δ2HOCH3 and δ13COCH3 values to the respective δ-scales.

中文翻译:

用于测量植物甲氧基的 δ2H 和 δ13C 的三种木材同位素参考材料

摘要 植物的甲氧基 (OCH3) 显示出特定的稳定碳和氢同位素模式,可用于生物地球化学、大气、古气候和食品研究。确定甲氧基稳定氢和碳同位素值(δ2HOCH3 和 δ13COCH3 值)的首选方法是转化为气态碘甲烷 (CH3I),然后通过稳定同位素比质谱法进行测量。然而,由于缺乏合适的参考材料,特别是植物甲氧基稳定氢同位素的比较测量受到限制。我们准备了从不同地理位置收集的三批木粉样品(桦木 HUBG3、山毛榉 HUBG4 和 tineo HUBG5),作为 δ2HOCH3 和 δ13COCH3 值标准化的长期参考材料。三个木材样品的甲氧基含量介于 4.7 和 5.4% 之间。来自三个均质木材样品的子样品中的甲氧基被定量转换为 CH3I 和 δ2HOCH3 和该 CH3I 的 δ13COCH3 值,通过高温转换和元素分析仪同位素比质谱法针对国际标准物质进行校准。HUBG3 和 HUBG4 在 1σ 不确定度下校准到 VSMOW 和 VPDB 同位素 δ 尺度的 δ2HOCH 和 δ13COCH3 值分别为 -272.9 ± 1.5 mUr 和 -29.40 ± 0.13 mUr;和 -239.1 ± 1.4 mUr 和 -30.17 ± 0.13 mUr,分别。此外,HUBG5 的校准 δ2HOCH 值为 -191.7 ± 0.8 mUr。虽然三个木材样品的 δ2HOCH3 值跨越了一个相对较宽的范围(~-280 至 -190 mUr),适用于迄今为止报道的大多数植物样品的 δ2HOCH3 值的标准化,但 δ13COCH3 值仅限于一个组成(~- 30 mUr) 典型的木材甲氧基。我们建议三种研究的木质材料 HUBG3-5 非常适合长期使用、实验室间比较,并且与最近报道的两种甲基硫酸盐(HUBG1 和 HUBG2)一起完成了一套新的固体甲氧基参考材料几乎涵盖了迄今为止报道的所有植物甲氧基。因此,我们建议替换液体 CH3I,而是使用固体参考材料集 HUBG1–5 将 δ2HOCH3 和 δ13COCH3 值标准化为各自的 δ 尺度。δ13​​COCH3 值仅限于木材甲氧基的典型组成 (~-30 mUr)。我们建议三种研究的木质材料 HUBG3-5 非常适合长期使用、实验室间比较,并且与最近报道的两种甲基硫酸盐(HUBG1 和 HUBG2)一起完成了一套新的固体甲氧基参考材料几乎涵盖了迄今为止报道的所有植物甲氧基。因此,我们建议替换液体 CH3I,而是使用固体参考材料集 HUBG1–5 将 δ2HOCH3 和 δ13COCH3 值标准化为各自的 δ 尺度。δ13​​COCH3 值仅限于木材甲氧基的典型组成 (~-30 mUr)。我们建议三种研究的木质材料 HUBG3-5 非常适合长期使用、实验室间比较,并且与最近报道的两种甲基硫酸盐(HUBG1 和 HUBG2)一起完成了一套新的固体甲氧基参考材料几乎涵盖了迄今为止报道的所有植物甲氧基。因此,我们建议替换液体 CH3I,而是使用固体参考材料集 HUBG1–5 将 δ2HOCH3 和 δ13COCH3 值标准化为各自的 δ 尺度。并与最近报道的两种甲基硫酸盐(HUBG1 和 HUBG2)一起完成了一套新的固体甲氧基参考材料,几乎涵盖了迄今为止报道的所有植物甲氧基。因此,我们建议替换液体 CH3I,而是使用固体参考材料集 HUBG1–5 将 δ2HOCH3 和 δ13COCH3 值标准化为各自的 δ 尺度。并与最近报道的两种甲基硫酸盐(HUBG1 和 HUBG2)一起完成了一套新的固体甲氧基参考材料,几乎涵盖了迄今为止报道的所有植物甲氧基。因此,我们建议替换液体 CH3I,而是使用固体参考材料集 HUBG1–5 将 δ2HOCH3 和 δ13COCH3 值标准化为各自的 δ 尺度。
更新日期:2020-02-01
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