專利名稱：三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及元素的熒光光譜形態(tài)分析領域，特別涉及一種海水中三價砷和五價砷形態(tài)分析方法和裝置，使用五價砷的在線預還原方式，實現(xiàn)三價砷和五價砷的定量分析。
背景技術：
我國是一個人口眾多，陸地資源匱乏，而擁有300多萬平方公里專屬區(qū)的海洋大國。海水是十分寶貴而有限的自然資源。當前，隨著沿海地區(qū)社會經濟迅速發(fā)展，海洋工程建設和海洋開發(fā)活動日益頻繁，大量工業(yè)廢水和生活污水通過河流、企業(yè)直接排污口和市政污水排污口等渠道排放入海。海水中的金屬元素污染物，已成為影響人類生存與健康的重大問題。金屬污染物的關鍵生態(tài)效應主要取決于該物質在環(huán)境中存在的金屬污染物的形態(tài)，而不是其總量。隨著人們對微量金屬元素污染效應認識的不斷深入，對相應微量金屬污染元素的標準監(jiān)測研究正在從總量測定向形態(tài)分析方向發(fā)展。本領域人士眾所周知，海洋環(huán)境體系包括海水及江河入?？诤完懺慈牒Ｅ盼劭谥械慕饘傥廴疚?，可以通過水體為起點，進入到所形成的“水體-水體生物-人體”食物鏈循環(huán)體系中，使微量金屬元素污染物在海洋相關的樣品中不斷富集，引起生物與全人類受害， 致病甚至死亡。砷是海水污染及海洋環(huán)境監(jiān)測中重要的監(jiān)測元素。海水中主要存在亞砷酸 (H3As03)和砷酸(H3As04)，此外有極少量的有機甲基砷。砷的毒性隨形態(tài)不同有明顯差異，無機砷的毒性較有機砷的毒性大。As(III)是砷元素最毒的形態(tài)，As(V)等的毒性依次減小。我國現(xiàn)有頒布執(zhí)行的《海洋水質標準》和《海洋監(jiān)測規(guī)范》中，盡管對于As等主要金屬污染元素總濃度的標準測定方法已明確規(guī)定，但暫無海水中As、Hg等金屬污染物形態(tài)分析的標準方法。因此，進行海洋環(huán)境體系中砷等形態(tài)分析方法的研究，能夠更好地評價海水污染程度，對進一步加強和完善各海洋環(huán)境體系中金屬元素污染物的監(jiān)測工作，保護海洋環(huán)境資源，防治污染損害，維護生態(tài)平衡，保障人體健康，促進社會和經濟的可持續(xù)發(fā)展具有十分深遠意義。目前，高效液相色譜(HPLC)同電感耦合等離子體光譜質譜(ICP-MQ聯(lián)用技術，是檢測微量金屬元素形態(tài)最有效的分析方法，但是因其價格昂貴，較難在一般實驗室普及。在國內，進行海洋環(huán)境體系砷等微量元素形態(tài)分析時，氫化物發(fā)生原子熒光光譜法因易于避免基體的干擾廣見文獻報道。但由于氫化物發(fā)生原子熒光光譜法反應體系需要一定的酸度來滿足形成氬氫化火焰的要求，使得在進行三價砷分析時不可避免地帶來五價砷的干擾， 最終影響該方法的實際應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種海水中三價砷和五價砷在線預還原原子熒光光譜形態(tài)分析方法及其裝置，與普通的離線還原海水中三價砷和五價砷原子熒光光譜形態(tài)分析方法相比，通過五價砷的在線預還原，有效解決價態(tài)間的干擾問題，避免離線還原中繁瑣的人工前處理過程和耗時，實現(xiàn)砷形態(tài)的自動和快速分析。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法，該方法包括以下步驟(a)將第一含砷樣品與第一還原劑在65 75度溫度下混合進行五價砷的還原；(b)將第二含砷樣品與第二還原劑混合，并通過混合后產生的氫化物進行三價砷濃度測定；(c)將步驟(a)中五價砷還原完成后的溶液與第二還原劑混合，并通過混合后產生的氫化物進行總砷濃度測定。進一步，所述第一含砷樣品由過濾的海水樣品與鹽酸溶液混合獲得。進一步，所述第二含砷樣品由過濾的海水樣品，經檸檬酸水溶液作為稀釋劑稀釋獲得。進一步，所述第一含砷樣品是五價砷標準溶液，所述第二含砷樣品是三價砷標準溶液。進一步，所述第一還原劑是硫脲-抗壞血酸溶液。進一步，所述第二還原劑是硼氫化鉀溶液。進一步，在所述步驟(b)和(C)中，所述混合還包括作為載體的鹽酸溶液，同時參
與氫化反應產生氫氣。進一步，通過原子熒光光譜法進行三價砷濃度測定和總砷濃度測定。一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析裝置，包括一恒溫水浴混合系統(tǒng)，用于對溶液混合試管中的溶液進行恒溫控制；一順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)，用于通過順序注射方式導入的溶液進行氫化反應生成氫化物氣體；一原子熒光光譜檢測系統(tǒng)，用于通過原子熒光光譜檢測方式對所述順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)生成的氫化物進行元素檢測；一系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，用于控制順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)，并將原子熒光光譜檢測系統(tǒng)的檢測結果傳輸?shù)接嬎銠C并進行處理；所述恒溫水浴混合系統(tǒng)和順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)通過管道連接；所述順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)與原子熒光光譜檢測系統(tǒng)通過一用于將順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)生成的氫化物氣體輸入至原子熒光光譜檢測系統(tǒng)的管道連接。進一步，所述恒溫水浴混合系統(tǒng)包括溶液混合試管和用于加熱所述溶液混合試管的加熱裝置。進一步，所述順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)包括氫化發(fā)生系統(tǒng)泵閥部件、氫化發(fā)生系統(tǒng)控制電路、氫化發(fā)生系統(tǒng)內部控制程序，其中氫化發(fā)生系統(tǒng)泵閥部件包括注射泵、儲液管、 多位選擇閥、混合塊、氣液分離器、蠕動泵，各部件通過連接管依次連接；所述恒溫水浴混合系統(tǒng)通過管道連接至順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)中的多位選擇閥。進一步，所述系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)包括一安裝海水砷形態(tài)分析工作站軟件的計算機系統(tǒng)，所述海水砷形態(tài)分析工作站軟件包括順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)控制功能模塊、原子熒光光譜檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能模塊以及砷形態(tài)分析數(shù)據(jù)處理功能模塊。進一步，所述管道是聚乙烯塑料管道。本發(fā)明的有益效果是提供的一種海水中三價砷和五價砷在線預還原原子熒光光譜形態(tài)分析方法及其裝置，結合目前國內上海等沿?，F(xiàn)代化國際大都市的海洋環(huán)境條件特點與實際需要，研究使用在線還原創(chuàng)新技術，順序注射技術與氫化物發(fā)生原子熒光光譜法聯(lián)用，借助全新程序優(yōu)化設計，通過對反應體系酸度的精確控制，并使用在線還原方式，自動控制還原過程等方法，有效解決價態(tài)間的干擾問題，實現(xiàn)對海洋環(huán)境體系金屬污染物砷元素的形態(tài)分析。該自控在線預還原系統(tǒng)采用順序注射分析方法與原子熒光光譜法相結合，在線預還原過程動態(tài)可控，并自動進行樣品前處理及測定，大大縮短分析時間，降低樣品前處理或富集難度，在有效減少樣品和相關試劑消耗同時可減小實驗誤差，該自控在線預還原系統(tǒng)具有過程動態(tài)可控、操作自動化、快速高效、有效減少樣品和相關試劑消耗等優(yōu)點，更適用于大批量測試和方法的普遍推廣。
以下結合附圖和具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明裝置的結構示意圖；圖2為本發(fā)明裝置中的各系統(tǒng)之間的關系圖；圖3為五價砷離線還原和五價砷在線還原的標準曲線比較圖；圖4為三價砷濃度、總砷濃度測試信號圖形。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明的實施方式。圖2為本發(fā)明的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析裝置中各系統(tǒng)之間的關系圖，該裝置包括一用于對溶液混合試管中的溶液進行恒溫控制的恒溫水浴混合系統(tǒng)23，所述恒溫水浴混合系統(tǒng)23包括溶液混合試管和用于加熱所述溶液混合試管的加熱裝置；一用于通過順序注射方式導入的溶液進行氫化反應生成氫化物氣體的順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)17 ；—原子熒光光譜檢測系統(tǒng)M，用于通過原子熒光光譜檢測方式對所述順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)生成的氫化物進行元素檢測；一系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)25，用于控制順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)，并將原子熒光光譜檢測系統(tǒng)的檢測結果傳輸?shù)接嬎銠C并進行處理，通過數(shù)據(jù)傳輸線與所述原子熒光光譜M檢測系統(tǒng)連接；所述系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)25包括一安裝海水砷形態(tài)分析工作站軟件的計算機系統(tǒng)，所述海水砷形態(tài)分析工作站軟件包括順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)控制功能模塊、原子熒光光譜檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能模塊以及砷形態(tài)分析數(shù)據(jù)處理功能模塊。所述恒溫水浴混合系統(tǒng)23和順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)17通過管道連接；所述順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)17與原子熒光光譜檢測系統(tǒng)M通過用于將順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)17 生成的氫化物氣體輸入至原子熒光光譜檢測系統(tǒng)M的管道連接。圖1為本發(fā)明一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析裝置的示意圖，恒溫水浴混合系統(tǒng)23 ；包括氫化發(fā)生系統(tǒng)泵閥部件、氫化發(fā)生系統(tǒng)控制電路、氫化發(fā)生系統(tǒng)內部控制程序的順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)17，其中氫化發(fā)生系統(tǒng)泵閥部件包括注射泵8、儲液管9、多位選擇閥10、混合塊11、氣液分離器12、蠕動泵13，各部件通過連接管依次連接；以及原子熒光光譜檢測系統(tǒng)對。順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)17的各個組成部分之間的連接如下如圖1所示，所述注射泵8的2號位與儲液管9的一端相連接，所述多位選擇閥10的入口和儲液管9的另一端相連接，其1號位和混合塊11的三個入口中的一個入口相連接，混合塊11的出口與氣液分離器12的入口相連接。另外，如圖1所示，所述恒溫水浴混合系統(tǒng)23和順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)17中多位選擇閥10的4號位通過一管道連接，所述的管道可以選擇聚乙烯塑料管道；原子熒光光譜檢測系統(tǒng)M與順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)17中氣液分離器12的兩個出口中的一出口通過管道連接，該管道可以選擇聚乙烯塑料管道。本發(fā)明的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法，在采用上述方法之前，首先，需要準備如下試劑(1)濃度為2%的鹽酸，取50mL的濃度為12mol/L的濃鹽酸于容量瓶中，用水定容至1000mL。鹽酸為載液，同時參與氫化反應生成氫氣。(2)濃度為2%的硫脲與濃度為1 %的抗壞血酸的混合溶液，即稱取0 士0. 1) g 硫脲和(12. 5 士0. 1) g抗壞血酸用水溶解后稀釋至250mL，獲得100g/L硫脲_50g/L抗壞血酸混合溶液，作為五價砷還原的第一還原劑。此試劑在使用前配置。(3)濃度為2%的硼氫化鉀溶液，即在干燥過的玻璃燒杯中稱取(10.0 士 0.1)g 硼氫化鉀(KBH4)溶解于預先溶有l(wèi))g氫氧化鉀(KOH)的水溶液中，用水稀釋至 500mL，獲得濃度為2%的硼氫化鉀溶液，作為第二還原劑。此試劑在使用前配制。(4) 0. lmol/L檸檬酸水溶液稱取21. Og單水檸檬酸，用水溶解并定容至1000mL。 檸檬酸水溶液為獲得第二含砷樣品的稀釋劑。(5)100. 0yg/mL三價砷標準儲備液準確稱取(0. 1320士0. 0001) g三氧化二砷 (As203)于50mL燒杯中，用IOmL lmol/L氫氧化鈉溶液溶解后，以lmol/L稀鹽酸溶液調節(jié)至近中性，移入IOOOmL容量瓶中定容至刻度，混勻保存。(6) 100. 0 μ g/mL五價砷標準儲備液準確稱取砷酸氫二鈉(Na2HAs04 · 7H20) (0.4165士0. 0001)g于50mL燒杯中，加入少量水溶解后，移入IOOOmL容量瓶中定容。(7)使用的100. 0 μ g/L三價砷標準溶液移取100 μ L三價砷標準儲備液(6)于 IOOmL玻璃容量瓶中，用水定容，搖勻，配置得到的100.0 μ g/L三價砷標準溶液可以作為第二含砷溶液，此試劑在使用前制備。(8)使用的100. 0 μ g/L五價砷標準溶液移取100 μ L五價砷標準儲備液(7)于 IOOmL玻璃容量瓶中，用水定容，搖勻，配置得到的100. 0 μ g/L五價砷標準溶液可以作為第一含砷溶液，此試劑在使用前制備。(9)人工海水配制稱取 26. 726g 氯化鈉(NaCl)，2. 260g 氯化鎂(MgCl2 · 6H20)， 3. 248g 硫酸鎂(MgS04 ·7Η20)，1. 153g 氯化鈣(CaC12)，0. 198g 碳酸氫鈉(NaHC03)，0. 721g 氯化鉀(KCl)，分別用水溶解后，轉入IOOOmL容量瓶中，用水定容至刻度，搖勻，配置得到的人工海水作為海水樣品。另外，配制人工海水所用試劑均為優(yōu)級純。上述海水樣品經孔徑0. 45 μ m混合纖維素酯微孔濾膜過濾后，量取15. OOmL置于 25mL容量瓶中，加入(0. 5253士0. 0001) g單水檸檬酸，用水溶解并定容至刻度后充分搖勻得到的溶液，作為第二含砷樣品。上述海水樣品經孔徑0. 45 μ m混合纖維素酯微孔濾膜過濾后，量取15. OOmL置于 25mL容量瓶中，加入1. 25mL濃度為12mol/L濃鹽酸(HCl)，用水溶解并定容至刻度，充分搖勻得到的溶液，作為第一含砷樣品。以上各種試劑的制備，包括其濃度和劑量等是適用于本發(fā)明的方法和裝置的一具體實施例，其他合適濃度和劑量等的各種試劑的制備是本領域技術人員所能預期的。另外， 上述海水樣品為人工配制，用于本發(fā)明方法和裝置的海水樣品也可以選擇自然的海水樣
P
ΡΠ O其次，如圖1中所示，將制備的各試劑按照如下方式配置到位將放置在試劑瓶中的所配置的濃度為2%的鹽酸31通過連接管連接至注射泵的1 號位；將作為五價砷還原的第一還原劑的所制備的硫脲-抗壞血酸混合溶液32通過連接管連接至多位選擇閥10的5號位；第二含砷溶液34通過連接管與多位選擇閥10的3號位相連接；第一含砷溶液35通過連接管與多位選擇閥10的2號位相連接；作為第二還原劑的濃度為2%的硼氫化鉀溶液37與混合塊的三個入口中的一個入口通過連接管連接，所述混合塊的其他兩個入口分別連接氬氣15和多位選擇閥的1號位。所述氣液分離器12的一廢液出口輸導出廢液36。然后，在相關試劑配置到位并連接好管路，打開與原子熒光光譜檢測系統(tǒng)相連接的計算機和使用的海水砷形態(tài)分析工作站軟件之后，進行三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析。第一步第一含砷樣品35的引入及在線預還原。順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)17的氫化發(fā)生系統(tǒng)內部控制程序控制多位選擇閥10轉到2號位并由注射泵8吸取4. 8ml第一含砷樣品35，然后多位選擇閥10轉到5號位并由注射泵8吸取1. 2ml硫脲-抗壞血酸溶液 32到儲液管9，然后將兩次吸入的溶液一起注入恒溫水浴混合系統(tǒng)23的溶液混合試管中， 恒溫水浴混合系統(tǒng)23的溫度設定在攝氏65 75度溫度范圍內，最好是70度，此時混合溶液開始快速還原。第二步第二含砷樣品34的三價砷濃度測定。第一步結束后，混合溶液開始快速還原，由于完全還原至少需要3分鐘，所以在這段等候還原的時間段里，可進行三價砷測定，以節(jié)約測量時間。順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)17執(zhí)行下列動作1.先由注射泵8吸取3ml濃度為2%鹽酸31 ；2.多位選擇閥10轉到3號位并由注射泵8吸取1. 5ml第二含砷樣品34 ；3.多位選擇閥10轉到1號位，注射泵8將吸入的溶液打出，開始進樣，同時作為第二還原劑的硼氫化鉀溶液7經蠕動泵13蠕動進樣，氬氣15、硼氫化鉀溶液37、樣品混合溶液在混合塊11中混合反應； 4.原子熒光光譜檢測系統(tǒng)M對氣液分離器12輸出的氫化物進行測試，廢液36經蠕動泵13排出，同時由海水砷形態(tài)分析工作站軟件協(xié)調控制進行三價砷濃度測定；5.根據(jù)1-4程序重復測定三次。該重復測定次數(shù)由操作者根據(jù)所需數(shù)據(jù)的精確度確定。第三步總砷濃度測定，即對步驟一恒溫水浴混合系統(tǒng)23中的混合溶液進行總砷濃度測定。第二步結束后，三價砷濃度測定結束，同時恒溫水浴混合系統(tǒng)23中的混合溶液也已達到完全還原，可以進行總砷濃度的測定。順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)17執(zhí)行下列動作1.先由注射泵8吸取3ml濃度為2%鹽酸31 ；2.多位選擇閥10轉到4號位并由注射泵8吸取恒溫水浴混合系統(tǒng)23的混合試管中的完全還原的混合溶液1. 5ml ；3.多位選擇閥10轉到1號位，注射泵8將吸入的溶液打出，開始進樣，同時硼氫化鉀溶液37經蠕動泵13蠕動進樣，氬氣15、硼氫化鉀溶液37、樣品混合溶液在混合塊11中混合反應。4.原子熒光光譜檢測系統(tǒng)M對氣液分離器12輸出的氫化物進行測試，廢液36經蠕動泵13排出，同時由控制程序協(xié)調控制進行總砷濃度測定；5.依1-4步重復測定三次。該重復測定次數(shù)同樣也由操作者根據(jù)所需數(shù)據(jù)的精確度確定。圖3為五價砷離線還原和五價砷在線還原的標準曲線比較圖，圖中五價砷離線還原標準曲線方程為y = 0. 1979X+0. 1853，五價砷在線還原標準曲線方程為 y = 0. 1925x+0. 1883，兩種方法的偏差為 SD =
/ (0. 1979+0. 1925)/2 = 0. 35%，表明五價砷離線還原和五價砷在線還原的實際效果一致。圖4為三價砷濃度、總砷濃度測試信號圖形，圖中沈為三價砷濃度的三次測量圖形，27為總砷濃度的三次測量圖形。由此，海水樣品或三價砷標準溶液中的三價砷濃度能被測定，并且通過總溶液中總砷濃度的測定，五價砷濃度=總砷濃度-三價砷濃度，而獲得海水樣品或五價砷標準溶液中的五價砷濃度。本發(fā)明在第一含砷樣品五價砷濃度測定時，并不需要預先將第一含砷樣品中存在的五價砷經硫脲一抗壞血酸混合預還原試劑轉化為三價砷后進樣，而是在測量開始時直接進樣，利用順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)和恒溫水浴混合系統(tǒng)對樣品進行在線快速預還原，然后再利用順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)引入還原后的溶液，直接進行氫化反應，并由原子熒光光譜檢測系統(tǒng)進行測定。本發(fā)明使用五價砷的在線預還原方式，實現(xiàn)了三價砷和五價砷的定量分析。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不僅僅受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法，該方法包括以下步驟(a)將第一含砷樣品與第一還原劑在65 75度溫度下混合進行五價砷的還原；(b)將第二含砷樣品與第二還原劑混合，并通過混合后產生的氫化物進行三價砷濃度測定；(c)將步驟(a)中五價砷還原完成后的溶液與第二還原劑混合，并通過混合后產生的氫化物進行總砷濃度測定。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法，其特征在于所述第一含砷樣品由過濾的海水樣品與鹽酸溶液混合獲得。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法，其特征在于所述第二含砷樣品由過濾的海水樣品，經檸檬酸水溶液作為稀釋劑稀釋獲得。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法，其特征在于所述第一含砷樣品是五價砷標準溶液，所述第二含砷樣品是三價砷標準溶液。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法，其特征在于所述第一還原劑是硫脲-抗壞血酸溶液。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法，其特征在于所述第二還原劑是硼氫化鉀溶液。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法，其特征在于在所述步驟(b)和(c)中，所述混合還包括作為載體的鹽酸溶液，同時參與氫化反應產生氫氣。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法，其特征在于通過原子熒光光譜法進行三價砷濃度測定和總砷濃度測定。
9.一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析裝置，其特征在于，包括一恒溫水浴混合系統(tǒng)，用于對溶液混合試管中的溶液進行恒溫控制；一順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)，用于通過順序注射方式導入的溶液進行氫化反應生成氫化物氣體；一原子熒光光譜檢測系統(tǒng)，用于通過原子熒光光譜檢測方式對所述順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)生成的氫化物進行元素檢測；一系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，用于控制順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)，并將原子熒光光譜檢測系統(tǒng)的檢測結果傳輸?shù)接嬎銠C并進行處理；所述恒溫水浴混合系統(tǒng)和順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)通過管道連接；所述順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)與原子熒光光譜檢測系統(tǒng)通過一用于將順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)生成的氫化物氣體輸入至原子熒光光譜檢測系統(tǒng)的管道連接。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析裝置，其特征在于，所述恒溫水浴混合系統(tǒng)包括溶液混合試管和用于加熱所述溶液混合試管的加熱裝置。
11.根據(jù)權利要求9所述的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析裝置，其特征在于，所述順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)包括氫化發(fā)生系統(tǒng)泵閥部件、氫化發(fā)生系統(tǒng)控制電路、氫化發(fā)生系統(tǒng)內部控制程序，其中氫化發(fā)生系統(tǒng)泵閥部件包括注射泵、儲液管、 多位選擇閥、混合塊、氣液分離器、蠕動泵，各部件通過連接管依次連接；所述恒溫水浴混合系統(tǒng)通過管道連接至順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)中的多位選擇閥。
12.根據(jù)權利要求9所述的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)包括一安裝海水砷形態(tài)分析工作站軟件的計算機系統(tǒng)，所述海水砷形態(tài)分析工作站軟件包括順序注射氫化發(fā)生系統(tǒng)控制功能模塊、原子熒光光譜檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能模塊以及砷形態(tài)分析數(shù)據(jù)處理功能模塊。
13.根據(jù)權利要求9或11所述的一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析裝置，其特征在于，所述管道是聚乙烯塑料管道。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三價砷和五價砷在線預還原的原子熒光光譜形態(tài)分析方法，該方法包括以下步驟(a)將第一含砷樣品與第一還原劑在65～75度溫度下混合進行五價砷的還原；(b)將第二含砷樣品與第二還原劑混合，并通過混合后產生的氫化物進行三價砷濃度測定；(c)將步驟(a)中五價砷還原完成后的溶液與第二還原劑混合，并通過混合后產生的氫化物進行總砷濃度測定。本發(fā)明還公開了使用這種方法的裝置。本發(fā)明通過五價砷的在線預還原，有效解決價態(tài)間的干擾問題，避免離線還原中繁瑣的人工前處理過程和耗時，實現(xiàn)砷形態(tài)的自動和快速分析。
文檔編號G01N21/64GK102262078SQ20101018443
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權日2010年5月25日
發(fā)明者劉志高, 徐芳, 李玲輝, 邊靜, 陳建鋼 申請人:上海光譜儀器有限公司