[发明专利]用于便携式原子荧光的微型蒸气发生进样系统及进样方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸气发生进样系统及进样方法，特别涉及一种微型蒸气发生进样系统，适用于便携式原子荧光现场快速检测砷、镉、铅、汞、硒等痕量及超痕量元素。

背景技术

近年来，砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)和汞(Hg)等重金属污染突发事件层出不穷，已经严重影响到广大群众的生产和生活。目前，该类污染物的检测主要采用比色法和电化学的方法进行检测，具有检测灵敏度低，抗干扰能力差和选择性不强等缺点，在用于重金属应急污染检测上存在很大的局限性。便携式原子荧光光谱仪具有运行成本低，仪器结构简单，易于维护等优点，能够被直接携带到分析现场进行检测，满足现场重金属高灵敏度检测的迫切需求。

蒸气发生进样系统是便携式原子荧光的核心技术之一，其系统功耗、体积、采样准确度等要素直接决定了现场快速检测数据的准确性和检测过程的便捷性。申请号为200710157500.6的专利采用两个柱塞泵和一个六位阀构建了微型化原子荧光检测装置的蒸气发生进样系统，但是存在系统功耗较高、体积较大的问题。申请号为201120381258的专利采用两个微型隔膜泵构建了便携式原子荧光光谱仪的低功耗、小体积的微型进样系统，但是存在隔膜泵进样精度没有柱塞泵高的缺点。申请号为201120409566.1的专利公开了一种采用集中反应蒸气发生进样系统的便携式原子荧光光谱仪，使用可调加液器作为还原剂的进样部件，具有操作过程复杂，自动化程度低，进液精度差等缺点。

因此，如何将上述现有的问题加以解决，即为本领域技术人员所欲研究的方向所在。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于便携式原子荧光的微型蒸气发生进样系统及其进样方法，以解决现有技术存在的体积大、功耗高、进样精度差、自动化程度低等问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括一种用于便携式原子荧光的微型蒸气发生进样系统，具有一个四通模块，所述四通模块的第一个端口通过第一进液泵连接样品/载流管，第二个端口连接载气，第三个端口通过第二进液泵连接KBH₄管，第四个端口通过反应管连接至气液分离器，其特征在于：

所述样品/载流管通过存样环连通至两位三通电磁阀的第一端口，所述两位三通电磁阀的第二端口连通至微型柱塞泵，所述两位三通电磁阀的第三端口通过所述第一进液泵连接到所述四通模块的第一个端口。

其中：所述两位三通电磁阀的第三端口连通至所述第一进液泵的入液端口，所述第一进液泵的出液端口再通过第一脉冲抑制器连接到所述四通模块的第一个端口。

其中：所述KBH₄管连通至第二进液泵的入液端口K，所述第二进液泵的出液端口J再通过第二脉冲抑制器连通到所述四通模块的第三个端口F。

其中：所述两位三通电磁阀为介质隔离阀，其接触溶液的介质为氟橡胶、聚四氟乙烯或聚醚醚酮。

其中：所述微型柱塞泵的采样体积为1～2000μL，柱塞行程为2～20mm，柱塞运动步数为500～30000步。

其中：所述第一进液泵与第二进液泵均为隔膜泵。

其中：所述隔膜泵为压电陶瓷驱动的压电隔膜泵，功率为0.01～1W，工作电压为10～400V，工作频率为0～500Hz。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括一种上述用于便携式原子荧光的微型蒸气发生进样系统的进样方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将样品/载流管置于样品杯中，将KBH₄管置于还原剂杯中；使电磁阀处于通电状态，其第一端口和第二端口连通，第一端口和第三端口断开；所述微型柱塞泵启动，使其吸力依次通过电磁阀的第二端口、第一端口、存样环和样品/载流管，吸取定量的样品至存样环中；

（2）将样品/载流管置于载流杯中，使所述电磁阀处于断电状态，其第一端口和第二端口断开，第一端口和第三端口连通；第一进液泵启动，将存样环中的样品送入四通模块的第一个端口；同时，第二进液泵将还原剂杯中的KBH₄送入四通模块的第三个端口；同时，载气自四通模块的第二个端口进入，并混合来自四通模块的第一个端口以及第三个端口的液体；

（3）混合后的载气和液体送入反应管中完成蒸气发生反应，再进入气液分离器。