说到氮15这种同位素,不少目前做生态科研、环境检测、农业实验室方面的研究人员对于这类同位素的需求非常高,而市面上常用的氮15品类,就是氮15氮气、氮15一氧化氮、氮15二氧化氮这几种。
这三种氮15的同位素气体,都是通过富集氮15得到的,而且也没有放射性,我们这边一般就是99%以上的丰度,最核心的用处就是同位素失踪实验,但这三种气在应用方面完全没有重合。
现了解一下这三种气,像氮15氮气的分子式是¹⁵N₂,CAS号29817-79-4,属于无氧单质氮;而氮15一氧化氮分子式为¹⁵NO,CAS号15917-77-8,是单氧低价氮氧化物;那么氮15二氧化氮分子式就是¹⁵NO₂,CAS号15917-78-9,双氧高价氮氧化物。他们三的氮元素化合价完全不一样,反应路径也不一样,所以不能混用。
这里顺带提醒一句,气体丰度只会影响质谱检测数据,不会改变气本身的化学性质。像我们平常听到的氮气、一氧化氮都是天然¹⁴N气体,和富集后的氮15同位素气体差距是非常大的。

氮15氮气作为一种无色无味,惰性极强的气体,性质很稳定,难溶于水,基本没有腐蚀性,毒性极低,算是三款里最好存放、最好使用的一款。
而氮15一氧化氮同样无色,但是它有刺激性气味,而且具备一定毒性,氮15一氧化氮使用规范是最多的,而且只要接触空气,就会快速氧化变成氮15二氧化氮。
氮15二氧化氮可以说辨识度最高了,它是一种红棕色气体,毒性、腐蚀性、氧化性都很高,遇到水还会生成硝酸盐,罐内还会二聚变成四氧化二氮,所以不管用气还是充装,都更加的严格。
在应用方面,氮15氮气大多用在土壤微生物固氮、农作物氮素吸收、厌氧氮循环相关实验,农业生态、土壤课题组用得最多。而氮15一氧化氮偏向环境工程、医药研发领域,主要用来做烟气脱硝示踪、大气一氧化氮转化监测、生物体内氮代谢实验,实验核心就是观测一氧化氮向二氧化氮转化的全过程,做气相动力学测试首选这款。
那么氮15二氧化氮则是大气溯源专项用气,像城市污染源追踪、氮沉降监测、酸雨成因分析、质谱仪器标定、大气光化学实验基本都会用到,近些年环评、气象科研项目用量逐年上涨。
很多客户最关心的就是气体的价格与分装,造价方面,氮15氮气制备工艺成熟,售价最低;氮15一氧化氮价格适中;氮15二氧化氮提纯难度大、充装腐蚀损耗高,单价最贵。分装统一支持1L、2L、4L科研小气瓶分装。
整理平时客户问得最多的几个问题,方便大家避坑。
首先氮15一氧化氮接触空气一定会转化为氮15二氧化氮,两款氮氧同位素气体不能混存混用。其次三款气体绝对不能互换实验,化合价不同,氮素迁移路径不同,替换使用会直接导致全部实验数据失效。最后采购氮15二氧化氮需要额外资质备案,另外两款氮15气体备案流程简易,用气场地要求更低。



