[发明专利]使用转盘系统对重金属进行定性和定量分析的装置和方法

说明书

本发明涉及对重金属进行定性分析和定量分析的装置和方法，更具体地，提供了使用转盘系统对重金属进行定性分析和定量分析的装置和方法。

技术领域

本申请要求于2017年11月20日提交的韩国专利申请No.10-2017-0154395和于2018年5月10日提交的韩国专利申请No.10-2018-0053638的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

本发明涉及对重金属进行定性分析和定量分析的装置和方法，更具体地，涉及使用转盘系统对重金属进行定性分析和定量分析的装置和方法。

背景技术

通常，最广泛使用的检测重金属的方法是光谱分析，例如电感耦合等离子体质谱法或原子吸收/发射光谱法。基于质谱法和光谱学的重金属检测方法准确且检测极限高，但是它们昂贵且需要熟练的分析技术，这使得难以在现场快速并简单地进行重金属分析。

发明内容

技术问题

需要开发一种经济且有成本效益的基于显色的重金属分析系统，以代替昂贵的基于质谱法和光谱学的重金属分析设备，并且需要开发一种可以方便地在现场应用的小型化分析系统。另外，需要开发一种能够对重金属进行定量分析和定性分析，同时通过对多种重金属进行同时检测来缩短分析时间的系统。另外，即使在定量分析中，也需要一种方法来提高测量准确度。

技术方案

本发明涉及一种用于定性分析和定量分析的装置，该装置包括可旋转平台和径向(radially)且对称地设置在可旋转平台上的多个微流体结构。多个微流体结构中的每一个包括：样品注入单元，包含重金属的流体样品注入到样品注入单元中；微流体通道(虹吸通道)，微流体通道(虹吸通道)是样品通过其可以移动到检测单元的通道，并且将样品注入单元连接到检测单元的一端；检测单元，检测单元涂覆有能够与样品的重金属发生显色反应的有机物质；以及尺(ruler)，尺用于测量显色距离。多个微流体结构中的每一个可以容纳不同种类的样品。控制该装置的旋转，以便样品从样品注入单元移动到微流体通道，然后移动到检测单元，并且，可以通过检测单元中重金属的显色反应进行定性分析，可以通过测量显色距离进行定量分析。检测单元可以包括多个区段(section)，多个区段涂覆有浓度各自不同的有机配体。

此外，在根据本发明的用于定性分析和定量分析的装置中，检测单元包括：显影区，显影区涂覆有能够与流体样品的重金属发生显色反应的有机物质从而可以使流体样品显影；以及储液区(reservoir area)，储液区将显影区与微流体通道连接，其中，显影区可以包括第一区段，第一区段最接近储液区，并且第一区段可以涂覆有最高浓度的有机配体。

此外，在根据本发明的用于定性分析和定量分析的装置中，显影区包括n个区段，n个区段涂覆有浓度各自不同的有机配体，并且涂覆在从储液区起的第i区段中的有机配体的浓度可以比涂覆在从储液区起的第i-1区段中的有机配体的浓度低，其中，i可以是从1至n的自然数。

此外，在根据本发明的用于定性分析和定量分析的装置中，样品注入单元可以包括能够容纳样品的空间以及可以供样品注入的开口。

此外，在根据本发明的用于定性分析和定量分析的装置中，可以通过以下步骤来完成对该装置的旋转的控制：使该装置先旋转然后停止旋转，以使注入到样品注入单元中的样品移动到微流体通道；再次使该装置旋转，以便将移动到微流体通道的样品移动到储液区；以及使该装置停止旋转，以便使移动到储液区的样品在检测单元中显影。

此外，在根据本发明的用于定性分析和定量分析的装置中，微流体通道可以包括“U”形管的一部分，使得可以在该装置的第一次旋转之后和第二次旋转之前，将样品容纳在微流体通道中。

另外，在根据本发明的用于定性分析和定量分析的装置中，第一次旋转可以在3000RPM下进行10秒，并且第二次旋转可以在5000RPM下进行5秒。