El análisis isotópico específico de compuestos (CSIA, por sus siglas en inglés) de δ13C de hidrocarburos en fase gaseosa y gases atmosféricos se ha utilizado para explicar la actividad microbiana, termogénica o geogénica del gas, y proporciona una comprensión más sólida de la fuente de carbono que la concentración por sí sola. Entre las aplicaciones que han utilizado el análisis isotópico se incluyen:
SGS Beta ofrece un análisis especializado de los siguientes gases:
Entre los gases seleccionados para el aislamiento cromatográfico previo a la combustión se incluyen:
SGS Beta utiliza materiales de referencia secundarios internacionales (RM) para la determinación de los valores de δ13C específicos por compuesto en gases de hidrocarburos. Los materiales de referencia (RM) provienen del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS),el cual proporciona una serie de gases estándar de metano, etano y propano (HCG-1, HCG-2 y HCG-3), además de los estándares de ácido oxálico NIST SRM 4990C.
A continuación se muestra un ejemplo de cómo se aplica el análisis de δ13C en el monitoreo ambiental del mundo real.
Figura 1: Análisis de relleno sanitario Clase III – Antorcha 1 de seis parámetros, medidos en SGS Beta (Departamento de I+D).
El análisis de δ13C en CH4 y CO2 en el gas del suelo y los vertederos se ha convertido en una herramienta esencial para distinguir entre fuentes de carbono biogénicas y geogénicas. El metano en los suelos puede tener su origen en la metanogénesis microbiana, la fuga termogénica de combustibles fósiles o incluso reacciones abióticas. Cada uno de estos procesos sufre un fraccionamiento isotópico de 13/12C para producir huellas isotópicas de δ13C . Por ejemplo, las vías microbianas han mostrado en la literatura científica valores de metano empobrecidos en ¹³Cde -50 a -110‰, el gas termogénico está moderadamente empobrecido (de -30 a -50‰), mientras que el metano abiótico o derivado del manto puede estar comparativamente enriquecido (de -5 a -30‰). Al medir el δ13C junto con los perfiles de profundidad, se puede inferir el origen del metano mediante su formación activa in situ en condiciones anaeróbicas, o mediante la migración de gas fósil que contamina las capas superficiales del suelo. El δ13C de la fracción de CO2 proporciona información complementaria sobre el ciclo del carbono y la posible contaminación en comparación con la fracción de CH4 fraction. El CO2 respirado por el suelo a partir de la vegetación suele ser más negativo en los ecosistemas C3 (de -22 a -37‰) y menos empobrecido en los sistemas C4 (de -9 a -15‰). Las desviaciones de estos rangos, como el enriquecimiento hacia 0‰, pueden indicar disolución de carbonatos o desgasificación termogénica en lugar de respiración radicular o microbiana. También se ha observado un enriquecimiento de δ13C de la fracción de CO2 del gas de vertedero de -10 a +15‰.
El análisis de δ13C del etano (C2H6) y del propano (C3H8) proporciona un contexto fundamental para interpretar el origen de los gases junto con el metano. Dado que estos hidrocarburos de cadena más larga rara vez se producen a través de vías microbianas, su presencia y composición isotópica sirven como indicadores clave de procesos termogénicos o abióticos. En aplicaciones medioambientales y energéticas, los valores enriquecidos de δ13C en etano y propano pueden ayudar a distinguir las fugas de combustibles fósiles o los impactos de la fracturación hidráulica de la metanogénesis puramente microbiana, mientras que los cambios relativos entre CH4, C2H6, y C3H8 revelan la mezcla de gases, la migración y las vías de contaminación. Los valores típicos de etano y propano termogénicos promedian ~-30‰ (rango ≈-60‰ a -16‰), mientras que las fuentes abióticas pueden estar comparativamente enriquecidas (a veces acercándose a -5‰), y los sistemas microbianos se caracterizan por la ausencia o niveles traza de estos gases. Mediante el análisis conjunto de metano, etano y propano, SGS Beta proporciona huellas isotópicas específicas de cada compuesto, lo que ofrece un marco sólido para la atribución de fuentes, el monitoreo ambiental y los estudios de sistemas petrolíferos.
El δ13C puede sugerir vías de formación; sin embargo, combinarlo con 14C proporciona información tanto sobre el proceso como sobre la edad, creando un potente marco de doble isótopo. Al integrar el análisis de δ13C con las mediciones de radiocarbono (14C) es posible determinar la actividad (o edad) del 14C, el origen y el destino de los hidrocarburos y los gases atmosféricos asociados (CO y CO2). Las muestras se pueden analizar y notificar utilizando la prueba de de gases de hidrocarburos biogénicos 14C según ASTM D6866 o bien, se pueden enviar para análisis de radiocarbono para informar sobre pMC medido (MpMC), pMC convencional (CpMC), edad aparente de radiocarbono en BP y δ13C.
Póngase en contacto con su gerente de cuenta o escríbanos a US.Info.Beta@sgs.com para recibir un cuestionario de análisis de isótopos específicos del compuesto, que deberá completar, enviar y ser aprobado por nuestro equipo de laboratorio antes de la presentación de la muestra. También se puede solicitar un análisis por cromatografía de gases según la norma ASTM D7833 junto con nuestros servicios de análisis isotópico para muestras de metano, etano, propano y carbono total (gas a granel).
Volumen de muestra y requisitos del recipiente: 2% (v/v) en una bolsa de gas de papel de aluminio multicapa de 0,6 L o en un tubo isotérmico presurizado.
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Referencias
Última actualización de la página: Abril de 2026
