專利名稱：痕量金屬元素分析用的濃縮柱與試樣處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于痕量金屬元素分析用的濃縮柱與試樣處理裝置，特別涉及海水、河口水、河水中痕量金屬元素分析用的濃縮柱與試樣處理裝置。
背景技術：
研究海水、河口水、河水所含痕量金屬元素與生態(tài)環(huán)境和人類活動的關系，需要通過對這些痕量金屬元素的分析來提供進行研究的必要數(shù)據(jù)和信息。關于海水、河口水、河水中痕量金屬元素的分析儀器，由試樣處理裝置(分離富集裝置)和痕量金屬的測試裝置組成。試樣處理裝置中，濃縮柱是關鍵部件。
申請?zhí)枮?00410021965.5的中國專利申請公開了一種海水、河口水中痕量金屬元素的自動分析儀，其測試裝置為低壓離子色譜分析儀，工作壓力為2～3×105Pa，其試樣在線處裝理置有兩種結形式，濃縮柱有三種類型。一種試樣在線處理裝置為直接處理型，包括濃縮柱、低壓泵、轉換閥、試樣容器、清洗液容器和解吸液容器，低壓泵的輸出口通過管件與濃縮柱的液體入口連接，低壓泵的輸入口通過管件與轉換閥的輸出口連接，轉換閥的各輸入口通過管件分別與試樣容器、清洗液容器和解吸液容器接通；與此種試樣在線處理裝置配套的濃縮柱的柱填料為亞胺基二乙酸類大孔吸附樹脂或球形纖維素金屬吸附劑。另一種試樣在線處理裝置為絡合處理型，包括濃縮柱、低壓泵、轉換閥、試樣容器、清洗液容器、解吸液容器、絡合劑容器和反應器，低壓泵為兩個，一個低壓泵連接在濃縮柱與轉換閥之間，其輸出口通過管件與濃縮柱的輸入口連接，其輸入口通過管件與轉換閥的輸出口連接，另一個低壓泵連接在反應器與試樣容器和絡合劑容器之間，其輸入口通過管件與試樣容器和絡合劑容器接通，其輸出口通過管件與反應器連接，轉換閥的各輸入口通過管件分別與清洗液容器、解吸液容器和反應器接通；與此種試樣在線處理裝置配套的濃縮柱的柱填料為C18化學鍵合固定相。
據(jù)了解，現(xiàn)有高壓離子色譜分析法在對海水、河口水中痕量金屬元素進行分析時，濃縮柱的柱填料一般采用亞胺基二乙酸類大孔吸附樹脂，ICP-發(fā)射光譜法在對海水、河口水中痕量金屬元素進行分析時，濃縮柱的柱填料一般采用C18化學鍵合固定相。
亞胺基二乙酸類大孔吸附樹脂作為濃縮柱的填料存在的問題是(1)濃縮時，鎂、鈣離子與痕量金屬元素同時被吸附在濃縮柱上，因此需用醋酸銨溶液去除鎂、鈣離子，再用去離子水去除其它干擾物質后才能對痕量金屬元素進行解吸；(2)解吸困難，解吸液為0.05～0.20mol/L的HNO3溶液，對繼后痕量金屬元素的分析操作帶來不良影響。
C18化學鍵合固定相作為濃縮柱的填料存在的問題是(1)試樣處理復雜，首先使被測試樣中的痕量金屬元素與絡合劑(絡合劑為8-羥基喹啉乙醇溶液)發(fā)生反應生成金屬絡合物，然后將金屬絡合物吸附在濃縮柱上，再用清洗液去離子水去除濃縮柱及其相關流路中的殘余氯化鈉、鎂、鈣等干擾物質，最后用甲醇-水-HNO3溶液解吸，使吸附在濃縮柱上的金屬絡合物脫離濃縮柱進入儀器的低壓離子色譜分析系統(tǒng)。(2)解吸液中含有甲醇這種有毒物質，有損操作人員的健康。
球形纖維素金屬吸附劑作為濃縮柱的填料雖然不存在上述兩種填料的缺點，但球形纖維素金屬吸附劑的制備方法復雜。
此外，在測試分析時，上述試樣在線處理裝置與測試裝置的組合方式在自動化程度方面還不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服已有技術的不足，提供吸附效果更好、制備方法簡便的濃縮柱及與測試裝置的組合方式更為合理的試樣處理裝置，以更好地開展海水、河口水、河水中痕量金屬元素的分析。
本發(fā)明所述的濃縮柱主要由柱體及安裝在柱體液體進口端、出口端內(nèi)腔的濾膜和柱體內(nèi)腔填充的柱填料構成，柱填料由溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)3mol/L NH4OH-1mol/L HAC-3.0～6.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液或0.5mol/L Na2HPO4-1.0～2.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液動態(tài)上柱處理或靜態(tài)浸泡處理而成。
極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂的溶脹是用乙醇在室溫下浸泡溶脹，浸泡時間至少為8小時，極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂的凈化是將浸泡溶脹后的樹脂用去離子水洗凈。
溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液動態(tài)上柱處理是將溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂裝柱，然后將配制好的3mol/L NH4OH-1mol/LHAC-3.0～6.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液泵入濃縮柱或加去離子水稀釋2～4倍后泵入濃縮柱，當濃縮柱的流出液由無色變?yōu)槌赛S色時停止泵入，換去離子水泵入濃縮柱清洗，當濃縮柱的流出液由橙黃色變?yōu)闊o色時為止。溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液動態(tài)上柱處理是將溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂裝柱，然后將配制好的0.5mol/LNa2HPO4-1.0～2.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液用泵泵入濃縮柱，當濃縮柱的流出液由無色變?yōu)槌燃t色時停止泵入，換去離子水泵入濃縮柱清洗，當濃縮柱的流出液由橙紅色變?yōu)闊o色時為止。
溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液或Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液靜態(tài)浸泡處理是將溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂放入配制好的3mol/LNH4OH-1mol/LHAC-3.0～6.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液中或放入配制好的0.5mol/L Na2HPO4-1.0～2.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液中在室溫下浸泡，浸泡時間至少為30分鐘，浸泡結束后用去離子水清洗，直至清洗液無色為止。
極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂既可以直接購買市售商品，也可以采用苯乙烯、二乙烯(基)苯和致孔劑(例如甲苯)為原料自己合成。
本發(fā)明所述痕量金屬元素分析用的試樣處理裝置有兩種類型第一種類型包括濃縮柱、低壓泵、轉換閥、清洗液容器、試樣容器、解吸液容器、六通自動進樣閥和輸送泵，上述各構件的組裝方式為輸送泵的輸入口通過管件與解吸液容器接通，輸送泵的輸出口通過管件與六通自動進樣閥的一個液體進口接通；低壓泵的輸出口通過管件與六通自動進樣閥的一個液體進口接通，低壓泵的輸入口通過管件與轉換閥的輸出口連接，轉換閥的各輸入口通過管件分別與試樣容器和清洗液容器接通。濃縮柱的液體入口和液體出口通過管件分別與六通自動進樣閥的液體出口和液體入口連接，六通自動進樣閥的一個液體出口通過管件與測試裝置的相關構件連接。
第二種類型包括濃縮柱、低壓泵、轉換閥、清洗液容器、試樣容器和解吸液容器，上述各構件的組裝方式為濃縮柱的液體出口通過管件與測試裝置的相關構件連接，低壓泵的輸出口通過管件與濃縮柱的液體入口連接，低壓泵的輸入口通過管件與轉換閥的輸出口連接，轉換閥的各輸入口通過管件分別與試樣容器、清洗液容器和解吸液容器接通。
上述兩種類型試樣處理裝置的濃縮柱均包括柱體及安裝在柱體液體進口端、出口端內(nèi)腔的濾膜和柱體內(nèi)腔填充的柱填料，柱填料均由溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)3mol/L NH4OH-1mol/L HAC-3.0～6.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液或0.5mol/L Na2HPO4-1.0～2.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液動態(tài)上柱處理或靜態(tài)浸泡處理而成。
本發(fā)明所述的濃縮柱和試樣處理裝置可與低壓離子色譜分析儀、高壓離子色譜分析儀、ICP分析儀配套使用，對海水、河口水及河水中的痕量金屬元素進行分析。
本發(fā)明具有以下有益效果1、濃縮柱的柱填料由溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)3mol/LNH4OH-1mol/L HAC-3.0～6.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液動態(tài)上柱處理或靜態(tài)浸泡處理而成，此種柱填料不需對被測試樣進行絡合處理，濃縮時不吸附鎂、鈣離子且進樣流速可達4ml/min，解吸時解吸液用5～8×10-3mol/L的HNO3溶液即可，因而不僅簡化了試樣處理流程和試樣處理裝置的結構，而且節(jié)約了化學試劑，提高了試樣處理速度，尤其是避免了甲醇這種有毒物質對操作人員健康的損害。
2、濃縮柱的柱填料由溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)0.5mol/L Na2HPO4-1.0～2.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液動態(tài)上柱處理或靜態(tài)浸泡處理而成，此種柱填料除了具有簡化試樣處理流程和試樣處理裝置結構、節(jié)約化學試劑、提高試樣處理速度等優(yōu)點外，還可將試樣中的Hg2+吸附在濃縮柱上，適用于對海水、河口水及河水中的Hg2+進行分析。
3、濃縮柱柱填料的制備方法簡單，有利于降低成本。
4、試樣處理裝置更適用于海水、河口水及河水中痕量金屬元素的在線分析。


圖1是本發(fā)明所述痕量金屬元素分析用的濃縮柱的一種結構圖；圖2是本發(fā)明所述痕量金屬元素分析用的試樣處理裝置的一種結構圖，試樣處理裝置處于試樣濃縮狀態(tài)；圖3是圖2中的試樣處理裝置處于試樣解吸狀態(tài)的示意圖；圖4是本發(fā)明所述痕量金屬元素分析用的試樣處理裝置的又一種結構圖。
圖中，1-導管、2-壓管螺栓、3-連接套、4-密封環(huán)、5-堵頭、6-濾膜、7-柱管、8-柱填料、9-六通自動進樣閥、10-濃縮柱、11-低壓泵、12-轉換閥、13-清洗液容器、14-試樣容器、15-解吸液容器、16-輸送泵、17-測試裝置。
具體實施例方式
實施例1濃縮柱的柱填料由非極性大孔吸附樹脂處理而成本實施例中的濃縮柱的結構如圖1所示，主要由柱體、濾膜6和柱填料8構成；柱體由尼龍制作，包括柱管7、位于柱管內(nèi)腔兩端的堵頭5、對堵頭施加壓力的壓管螺栓2、連接柱管與壓管螺栓的連接套3，壓管螺栓2的中心孔內(nèi)安裝有導管1，導管1的插入端設置有與堵頭相貼的盤狀體，該盤狀體與壓管螺栓的端面之間安裝有密封環(huán)4，導管1與堵頭5的中心孔相通，形成液體輸入與輸出通道；濾膜6由尼龍綢制作，分別安裝在柱管內(nèi)腔兩端的堵頭插入段端面處；柱填料8填充在柱管內(nèi)腔，采用美國Rohm & Hass公司生產(chǎn)的Amberlite XAD-1～Amberlite XAD-5非極性大孔吸附樹脂與中國天津南開大學生產(chǎn)的D3520非極性大孔吸附樹脂制備柱填料，工藝步驟如下1、浸泡溶脹與凈化將上述非極性大孔吸附樹脂放入裝有乙醇的容器中在25℃下浸泡，浸泡時間為8小時即符合溶脹的要求，然后將浸泡溶脹后的樹脂用去離子水洗凈，直至不含乙醇為止。
2、用NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液動態(tài)上柱處理(1)混合液的配制以NH4OH、HAC、吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚(PAR)和去離子水為原料，配制成表1中的四種混合液備用。
(2)濃縮柱的填充將浸泡溶脹并凈化后的非極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，通去離子水洗凈。
(3)上柱處理表1

將配制好的NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液按表1不稀釋或加去離子水稀釋后用泵以表1的流速將其泵入濃縮柱，當濃縮柱的流出液由無色變?yōu)槌赛S色時停止泵入，換去離子水泵入濃縮柱清洗，當濃縮柱的流出液由橙黃色變?yōu)闊o色時為止，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
3、用Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液動態(tài)上柱處理(1)混合液的配制將Na2HPO4·12H2O溶于去離子水中，然后加吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚(PAR)配制成表2中的三種混合液備用。
(2)濃縮柱的填充將浸泡溶脹并凈化后的非極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，通去離子水洗凈。
(3)上柱處理表2

將配制好的Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液用泵以表2的流速泵入濃縮柱，當濃縮柱的流出液由無色變?yōu)槌燃t色時停止泵入，換去離子水泵入濃縮柱清洗，當濃縮柱的流出液由橙紅色變?yōu)闊o色時為止，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
4、用NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液靜態(tài)浸泡處理表3

以NH4OH、HAC、吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚為原料，配制成表3中的四種混合液，然后將浸泡溶脹并凈化后的非極性大孔吸附樹脂分別放入裝有上述混合液的容器中按表3中的溫度與時間浸泡，浸泡結束后用去離子水清洗，直至清洗液無色為止，將靜態(tài)浸泡并清洗后的非極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
5、用Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液靜態(tài)浸泡處理表4

將Na2HPO4·12H2O溶于去離子水中，然后加吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚配制成表4中的混合液，然后將浸泡溶脹并凈化后的非極性大孔吸附樹脂分別放入裝有上述混合液的容器中按表4的溫度與時間浸泡，浸泡結束后用去離子水清洗，直至清洗液無色為止，將靜態(tài)浸泡并清洗后的非極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
實施例2濃縮柱的柱填料由中極性大孔吸附樹脂處理而成本實施例中的濃縮柱的結構與實施例1相同，如圖1所示。與實施例1不同之處是濃縮柱的柱填料8，柱填料采用美國Rohm & Hass公司生產(chǎn)的Amberlite XAD-6、Amberlite XAD-7、Amberlite XAD-8中極性大孔吸附樹脂制備柱填料，工藝步驟如下1、浸泡溶脹與凈化將上述中極性大孔吸附樹脂放入裝有乙醇的容器中在25℃浸泡，浸泡時間為8小時即符合溶脹的要求，然后將浸泡溶脹后的樹脂用去離子水洗凈，直至不含乙醇為止。
2、用NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液動態(tài)上柱處理(1)混合液的配制以NH4OH、HAC、吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚(PAR)和去離子水為原料，配制成表5中的四種混合液備用。
(2)濃縮柱的填充將浸泡溶脹并凈化后的中極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，通去離子水洗凈。
(3)上柱處理表5

將配制好的NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液按表5不稀釋或加去離子水稀釋后用泵以上表的流速將其泵入濃縮柱，當濃縮柱的流出液由無色變?yōu)槌赛S色時停止泵入，換去離子水泵入濃縮柱清洗，當濃縮柱的流出液由橙黃色變?yōu)闊o色時為止，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
3、用Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液動態(tài)上柱處理(1)混合液的配制將Na2HPO4·12H2O溶于去離子水中，然后加吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚(PAR)配制成表6中的三種混合液備用。
(2)濃縮柱的填充將浸泡溶脹并凈化后的中極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，通去離子水洗凈。
(3)上柱處理表6

將配制好的Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液用泵以表6中的流速泵入濃縮柱，當濃縮柱的流出液由無色變?yōu)槌燃t色時停止泵入，換去離子水泵入濃縮柱清洗，當濃縮柱的流出液由橙紅色變?yōu)闊o色時為止，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
4、用NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液靜態(tài)浸泡處理表7

以NH4OH、HAC、吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚為原料，配制成表7中的四種混合液，然后將浸泡溶脹并凈化后的中極性大孔吸附樹脂分別放入裝有上述混合液的容器中按表7的溫度與時間浸泡，浸泡結束后用去離子水清洗，直至清洗液無色為止，將靜態(tài)浸泡并清洗后的中極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
5、用Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液靜態(tài)浸泡處理表8

將Na2HPO4·12H2O溶于去離子水中，然后加吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚配制成表8中的三中混合液，然后將浸泡溶脹并凈化后的中極性大孔吸附樹脂分別放入裝有上述混合液的容器中按上表的溫度與時間浸泡，浸泡結束后用去離子水清洗，直至清洗液無色為止，將靜態(tài)浸泡并清洗后的中極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
實施例3濃縮柱的柱填料由極性大孔吸附樹脂處理而成本實施例中的濃縮柱的結構與實施例1相同，如圖1所示。與實施例1不同之處是濃縮柱的柱填料8，柱填料采用美國Rohm & Hass公司生產(chǎn)的Amberlite XAD-9、Amberlite XAD-10極性大孔吸附樹脂與中國天津南開大學生產(chǎn)的NKA極性大孔吸附樹脂制備柱填料，工藝步驟如下1、浸泡溶脹與凈化將上述極性大孔吸附樹脂放入裝有乙醇的容器中在25℃浸泡，浸泡時間為8小時即符合溶脹的要求，然后將浸泡溶脹后的樹脂用去離子水洗凈，直至不含乙醇為止。
2、用NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液動態(tài)上柱處理(1)混合液的配制以NH4OH、HAC、吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚(PAR)和去離子水為原料，配制成表9中的四種混合液備用。
(2)濃縮柱的填充將浸泡溶脹并凈化后的極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，通去離子水洗凈。
(3)上柱處理表9

將配制好的NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液按表9不稀釋或加去離子水稀釋后用泵以上表的流速將其泵入濃縮柱，當濃縮柱的流出液由無色變?yōu)槌赛S色時停止泵入，換去離子水泵入濃縮柱清洗，當濃縮柱的流出液由橙黃色變?yōu)闊o色時為止，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
3、用Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液動態(tài)上柱處理(1)混合液的配制將Na2HPO4·12H2O溶于去離子水中，然后加吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚(PAR)配制成表10中的三種混合液備用。
(2)濃縮柱的填充將浸泡溶脹并凈化后的極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，通去離子水洗凈。
(3)上柱處理表10

將配制好的Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液用泵以表10中的流速泵入濃縮柱，當濃縮柱的流出液由無色變?yōu)槌燃t色時停止泵入，換去離子水泵入濃縮柱清洗，當濃縮柱的流出液由橙紅色變?yōu)闊o色時為止，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
4、用NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液靜態(tài)浸泡處理表11

以NH4OH、HAC、吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚為原料，配制成表11中的四種混合液，然后將浸泡溶脹并凈化后的極性大孔吸附樹脂分別放入裝有上述混合液的容器中按表7的溫度與時間浸泡，浸泡結束后用去離子水清洗，直至清洗液無色為止，將靜態(tài)浸泡并清洗后的極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
5、用Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液靜態(tài)浸泡處理表12

將Na2HPO4·12H2O溶于去離子水中，然后加吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚配制成表12中的三種混合液，然后將浸泡溶脹并凈化后的極性大孔吸附樹脂分別放入裝有上述混合液的容器中按上表的溫度與時間浸泡，浸泡結束后用去離子水清洗，直至清洗液無色為止，將靜態(tài)浸泡并清洗后的極性大孔吸附樹脂用滴管加入柱體的柱管內(nèi)腔，即制作成可用于試樣處理的濃縮柱。
實施例4本實施例中的試樣處理裝置的結構如圖2、圖3所示，包括六通自動進樣閥9、濃縮柱10、低壓泵11、轉換閥12、清洗液容器13、試樣容器14、解吸液容器15和輸送泵16；六通自動進樣閥9選用中國專利ZL 02244841.1所提供的結構；濃縮柱10的柱截面直徑φ5mm、柱長80mm，柱填料8由實施例1或實施例2或實施例3中的原料與方法制備；低壓泵11選用市售的電子蠕動泵(又稱電子微量泵)，輸出最大壓力0～5×105Pa；輸送泵16的工作壓力與所配套的測試裝置的工作壓力匹配。上述各構件的組裝方式為輸送泵16的輸入口通過管件與解吸液容器15接通，輸送泵16的輸出口通過管件與六通自動進樣閥9的一個液體進口接通；低壓泵11的輸出口通過管件與六通自動進樣閥9的一個液體進口接通，低壓泵11的輸入口通過管件與轉換閥12的輸出口連接；轉換閥12的各輸入口通過管件分別與試樣容器14和清洗液容器13接通；濃縮柱10的液體入口和液體出口通過管件分別與六通自動進樣閥9的液體出口和液體入口連接；六通自動進樣閥9的一個液體出口通過管件與測試裝置17的相關構件連接。
清洗液去離子水解吸液5～8×10-4mol/L的HNO3溶液濃縮時流速3～4ml/min工作流程為1、操作儀器，使試樣處理裝置處于如圖2所示狀態(tài)，低壓泵11將被測海水或河口水或河水泵入濃縮柱10，使被測試樣中的痕量金屬元素吸附在濃縮柱10上，然后通過低壓泵11將清洗液去離子水泵入濃縮柱10，去除濃縮柱及其相關流路中的殘余干擾物質；2、操作儀器，使試樣處理裝置處于如圖3所示狀態(tài)，輸送泵16將解吸液HNO3溶液泵入濃縮柱10使吸附在濃縮柱上的痕量金屬元素脫離濃縮柱并通過六通自動進樣閥9進入測試裝置17進行測試，即可得到Cu2+、Ni2+、Zn2+、pb2+、Cd2+等痕量金屬元素的色譜圖。
實施例5本實施例中的試樣處理裝置的結構如圖4所示，包括濃縮柱10、低壓泵11、轉換閥12、清洗液容器13、試樣容器14和解吸液容器15；濃縮柱10的柱截面直徑φ5mm、柱長80mm，柱填料8由實施例1或實施例2或實施例3中的原料與方法制備；低壓泵11選用市售的電子蠕動泵(又稱電子微量泵)，輸出最大壓力0～5×105Pa。上述各構件的組裝方式為濃縮柱10的液體出口通過管件與測試裝置17的相關構件連接，低壓泵11的輸出口通過管件與濃縮柱10的液體入口連接，低壓泵11的輸入口通過管件與轉換閥12的輸出口連接，轉換閥12的各輸入口通過管件分別與試樣容器14、清洗液容器13和解吸液容器15接通。
清洗液去離子水解吸液5～8×10-4mol/L的HNO3溶液濃縮時流速3～4ml/min工作流程為1、操作儀器，通過低壓泵11將被測海水或河口水或河水泵入濃縮柱7，使被測試樣中的痕量金屬元素吸附在濃縮柱10上；2、通過低壓泵11將清洗液去離子水泵入濃縮柱10中，去除濃縮柱中的殘余干擾物質；3、通過低壓泵11將解吸液HNO3溶液泵入濃縮柱10中，使吸附在濃縮柱10上的痕量金屬元素脫離濃縮柱并通過進樣閥進入測試裝置17進行測試，即可得到Hg2+、Cu2+、Zn2+等痕量金屬元素的色譜圖。
權利要求
1.一種痕量金屬元素分析用的濃縮柱，其特征在于該濃縮柱主要由柱體及安裝在柱體液體進口端、出口端內(nèi)腔的濾膜(6)和柱體內(nèi)腔填充的柱填料(8)構成，柱填料(8)由溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)3mol/L NH4OH-1mol/L HAC-3.0～6.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液或0.5mol/L Na2HPO4-1.0～2.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液動態(tài)上柱處理或靜態(tài)浸泡處理而成。
2.根據(jù)權利要求1所述的痕量金屬元素分析用的濃縮柱，其特征在于極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂的溶脹是用乙醇在室溫下浸泡溶脹，浸泡時間至少為8小時，極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂的凈化是將浸泡溶脹后的樹脂用去離子水洗凈。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的痕量金屬元素分析用的濃縮柱，其特征在于溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液動態(tài)上柱處理是將溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂裝柱，然后將配制好的3mol/L NH4OH-1mol/LHAC-3.0～6.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液用泵泵入濃縮柱或加去離子水稀釋2～4倍后用泵泵入濃縮柱，當濃縮柱的流出液由無色變?yōu)槌赛S色時停止泵入，換去離子水泵入濃縮柱清洗，當濃縮柱的流出液由橙黃色變?yōu)闊o色時為止。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的痕量金屬元素分析用的濃縮柱，其特征在于溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液動態(tài)上柱處理是將溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂裝柱，然后將配制好的0.5mol/L Na2HPO4-1.0～2.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液用泵泵入濃縮柱，當濃縮柱的流出液由無色變?yōu)槌燃t色時停止泵入，換去離子水泵入濃縮柱清洗，當濃縮柱的流出液由橙紅色變?yōu)闊o色時為止。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的痕量金屬元素分析用的濃縮柱，其特征在于溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)NH4OH-HAC-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液靜態(tài)浸泡處理是將溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂放入配制好的3mol/LNH4OH-1mol/LHAC-3.0～6.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液中在室溫下浸泡，浸泡時間至少為30分鐘，浸泡結束后用去離子水清洗，直至清洗液無色為止。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的痕量金屬元素分析用的濃縮柱，其特征在于溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)Na2HPO4-吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液靜態(tài)浸泡處理是將溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂放入配制好的0.5mol/L Na2HPO4-1.0～2.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚混合液中在室溫下浸泡，浸泡時間至少為30分鐘，浸泡結束后用去離子水清洗，直至清洗液無色為止。
7.一種痕量金屬元素分析用的試樣處理裝置，包括濃縮柱(10)、低壓泵(11)、轉換閥(12)、清洗液容器(13)、試樣容器(14)、解吸液容器(15)，其特征在于還包括六通自動進樣閥(9)和輸送泵(16)，輸送泵(16)的輸入口通過管件與解吸液容器(15)接通，輸送泵(16)的輸出口通過管件與六通自動進樣閥(9)的一個液體進口接通，低壓泵(11)的輸出口通過管件與六通自動進樣閥(9)的一個液體進口接通，低壓泵(11)的輸入口通過管件與轉換閥(12)的輸出口連接，轉換閥(12)的各輸入口通過管件分別與試樣容器(14)和清洗液容器(13)接通，濃縮柱(10)主要由柱體及安裝在柱體液體進口端、出口端內(nèi)腔的濾膜(6)和柱體內(nèi)腔填充的柱填料(8)構成，柱填料(8)由溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)3mol/L NH4OH-1mol/L HAC-3.0～6.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液或0.5mol/LNa2HPO4-1.0～2.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液動態(tài)上柱處理或靜態(tài)浸泡處理而成，其液體入口和液體出口通過管件分別與六通自動進樣閥(9)的液體出口和液體入口連接。
8.一種痕量金屬元素分析用的試樣處理裝置，包括濃縮柱(10)、低壓泵(11)、轉換閥(12)、清洗液容器(13)、試樣容器(14)和解吸液容器(15)，低壓泵(11)的輸出口通過管件與濃縮柱(10)的液體入口連接，低壓泵(11)的輸入口通過管件與轉換閥(12)的輸出口連接，轉換閥(12)的各輸入口通過管件分別與試樣容器(14)、清洗液容器(13)和解吸液容器(15)接通，其特征在于濃縮柱(10)主要由柱體及安裝在柱體液體進口端、出口端內(nèi)腔的濾膜(6)和柱體內(nèi)腔填充的柱填料(8)構成，柱填料(8)由溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)3mol/L NH4OH-1mol/LHAC-3.0～6.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液或0.5mol/L Na2HPO4-1.0～2.0×10-4mol/L吡啶-(2-偶氮-4-)間苯二酚的混合液動態(tài)上柱處理或靜態(tài)浸泡處理而成。
全文摘要
一種痕量金屬元素分析用的濃縮柱，主要由柱體及安裝在柱體液體進口端、出口端內(nèi)腔的濾膜和柱體內(nèi)腔填充的柱填料構成，柱填料由溶脹、凈化后的極性或中極性或非極性大孔吸附樹脂經(jīng)3mol/L NH
文檔編號G01N30/80GK1598566SQ20041004036
公開日2005年3月23日 申請日期2004年8月3日 優(yōu)先權日2004年8月3日
發(fā)明者張新申, 蔣小萍 申請人:四川大學