[实用新型]一种水中铊元素现场分析检测装置

说明书

本实用新型涉及一种水中铊元素现场分析检测装置，属于金属检测技术领域和水环境现场监测技术领域。所述装置首先通过进样系统实现待检测酸化水样的过滤并控制水样稳定地输送至原子化器，然后原子化器通过液体阴极辉光放电方式，产生等离子体，实现水中铊元素的原子化并产生特征辐射；之后通过聚焦透镜进行聚焦并通过窄带滤光片使入射于光电转化器的铊元素特征辐射单色化，最后通过检测器对光信号的采集并进行光电转换，进行原子发射光谱强度的测量，最终实现水样中铊元素的现场、快速分析检测，且通过采用特定中心波长的滤光片与真空光电器件配合，代替传统光纤光谱仪分光检测系统，使检测灵敏度提升一个数量级。

技术领域

本实用新型涉及一种水中铊元素现场分析检测装置，属于金属检测技术领域和水环境现场监测技术领域。

背景技术

铊元素是人体非必需微量元素，具有诱变性、致癌性和致畸性，可导致多种疾病的发生，使人类健康受到极大的威胁。近年来，伴随着硫酸、钢铁等工业的发展，因通过废水排放引起水环境铊元素污染的情况日趋严重。《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456-2012)修改单、《硫酸工业污染物排放标准》(GB 26132-2010)修改单、《锡、锑、汞工业污染物排放标准》(GB 30770-2014)修改单等国家标准中均增加了工业废水总铊排放限值要求。因此，开展环境水体中铊元素的现场快速检测意义重大，可有效降低发生铊污染、铊中毒突发事件的风险。

目前，铊元素检测的技术方法主要有石墨炉原子吸收光谱法、电感耦合等离子体-原子发射光谱法和电感耦合等离子体-质谱法等。上述方法需要较高的仪器条件、操作复杂，难以实现仪器的便携化，无法满足现场检测的要求；而其他的分析方法，如阳极溶出法、极谱分析法等电化学技术虽可应用于水中铊元素的离线与在线分析，但存在基体干扰严重、电极处理繁琐等问题，且需应用汞等有毒试剂，具有一定环境污染风险。液体阴极辉光放电-原子发射光谱技术已应用于水中Pb、Cd、Cu和Hg等多种重金属元素的分析，但由于水中铊元素含量水平极低，现有检测装置难以实现高灵敏、现场分析检测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种水中铊元素现场分析检测装置；所述装置可实现现场分析检测且具有较高的灵敏度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种水中铊元素现场分析检测装置，所述装置包括进样系统、原子化器、聚焦透镜、滤光片和光电检测器；

进样系统用于对酸化后的水样进行过滤并控制过滤后的水样进入原子化器；

所述原子化器为液体阴极辉光放电原子化器，用于对过滤后的水样进行辉光放电、原子化、激发产生原子发射谱线；

聚焦透镜和滤光片依次设置于辉光放电区域的一侧，且聚焦透镜和滤光片位于原子发射谱线的光轴上；聚焦透镜用于对原子发射谱线进行聚焦；滤光片为中心波长为535nm的窄带滤光片，允许聚焦后的谱线中铊元素发射谱线通过；

光电检测器用于将铊元素发射谱线的光信号转换成为电信号，并进行强度测试，确定铊元素含量；光电检测器中的光电转换器件为真空光电器件。

进一步的，所述进样系统包括水样过滤单元和进样控制单元，水样过滤单元用于对酸化后的水样进行过滤，进样控制单元用于控制过滤后的水样进入所述原子化器。

进一步的，所述进样控制单元为注射泵或蠕动泵。

进一步的，所述原子化器包括进样管、金属阳极、辅助石墨电极和高压电源，所述进样系统与原子化器通过进样管连接，进样管的顶端位于原子化器金属阳极的正下方，进样管外套有辅助石墨电极，酸化后的水样经进样系统沿进样管顶端溢出作为原子化器的液体阴极，金属阳极和辅助石墨电极分别与高压电源连接，金属阳极和液体阴极之间形成辉光放电区域；金属阳极为耐酸腐蚀的金属材料。

进一步的，所述金属阳极的材料为钨、金或铂。