一種抑制電感耦合等離子質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)鹽的裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于環(huán)境分析領(lǐng)域，是一種能抑制電感耦合等離子質(zhì)譜儀在測(cè)定高鹽環(huán)境水樣時(shí)進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)鹽現(xiàn)象的裝置，特別是能有效地保護(hù)進(jìn)樣系統(tǒng)并延長(zhǎng)其使用壽命。該發(fā)明由進(jìn)樣部分、外管、內(nèi)部套管三部分組成。干燥的氬氣進(jìn)入內(nèi)管的螺旋管，螺旋管中會(huì)有少量的抑制結(jié)鹽溶液蒸汽，因此在氣體進(jìn)入球管之前可以帶走很少量的液體，然后進(jìn)入到浸沒(méi)于抑制結(jié)鹽溶液和填料的球管中，在球管中會(huì)攜帶更多的抑制結(jié)鹽溶液，氬氣從球管底部的小孔中逸出進(jìn)入到外管與內(nèi)管之間的填料和液體中，具有微孔結(jié)構(gòu)的填料可以延長(zhǎng)氬氣的停留時(shí)間并增加氬氣與液體的接觸面積，從而提高抑制結(jié)鹽溶液的使用效果，從而實(shí)現(xiàn)抑制電感耦合等離子質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)鹽目的。
【專利說(shuō)明】
一種抑制電感耦合等離子質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)鹽的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種能抑制電感耦合等離子質(zhì)譜儀在測(cè)定環(huán)境中高鹽水樣時(shí)進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)鹽的裝置，特別是能有效地保護(hù)進(jìn)樣系統(tǒng)并延長(zhǎng)其使用壽命。
【背景技術(shù)】
[0002]電感耦合等離子質(zhì)譜儀，是一種靈敏度很高的儀器，該儀器提供了極低的檢出限、極寬的動(dòng)態(tài)線性范圍、干擾少、分析精密度高、分析速度快以及可提供同位素信息等分析特性。該儀器已從最初在地質(zhì)科學(xué)研究的應(yīng)用迅速發(fā)展到環(huán)境保護(hù)的科學(xué)研究中，主要用于飲用水、地表水、地下水、生活污水及工業(yè)廢水等環(huán)境樣品中的微量及痕量金屬元素的檢測(cè)分析。
[0003]電感耦合等離子質(zhì)譜儀的進(jìn)樣系統(tǒng)是儀器的關(guān)鍵組成部分之一，一般是由霧化器、霧室、炬管、采樣錐等部件組成。霧化器由直徑極小的內(nèi)管和通載氣的外管組成，樣品從內(nèi)管中進(jìn)入到霧化器的尖嘴部分，并在此和外管的載氣匯合，高速載氣瞬間將樣品汽化形成樣品氣溶膠，進(jìn)而在霧室中分離。分析高鹽水樣時(shí)，霧化器噴口的蒸發(fā)和吸熱導(dǎo)致水樣中的鹽份析出并聚集在霧化器的尖嘴部分，從而降低霧化器的霧化效率，甚至堵塞霧化器。炬管的作用是使等離子體焰炬與負(fù)載線圈隔離開(kāi)，并借助于外通載氣氣流帶走等離子體的熱量和限制等離子體的大小。當(dāng)待測(cè)環(huán)境樣品中具有較高鹽份時(shí)，其中一部分鹽份會(huì)隨著樣品氣溶膠進(jìn)入到炬管中，在高溫的作用下，會(huì)形成鹽份的氧化物并在炬管壁上沉積。附有鹽份氧化物的炬管經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的灼燒，會(huì)導(dǎo)致石英炬管變脆甚至斷裂，從而減少炬管的使用壽命、增加使用成本。金屬材質(zhì)制造的采樣錐會(huì)有一小部分與等離子體火焰接觸，但為了保護(hù)采樣錐的持續(xù)應(yīng)用，此部分的溫度設(shè)定在500°C以下，因此在采樣錐上會(huì)形成一個(gè)低溫冷凝區(qū)，當(dāng)含有鹽份的環(huán)境樣品氣溶膠進(jìn)入到采樣錐部件時(shí)，遇到采樣錐的低溫冷凝區(qū)時(shí)鹽份會(huì)析出并沉積在錐孔尖部，進(jìn)而影響儀器的靈敏度、嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成采樣錐孔的堵塞。環(huán)境樣品中含有的鹽份會(huì)顯著影響抑制電感耦合等離子質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)的各個(gè)部件，為此，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種抑制電感耦合等離子質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)鹽的裝置，通過(guò)將干燥的氬氣連接在抑制結(jié)鹽裝置上，氬氣會(huì)與抑制結(jié)鹽溶液和填料混合，在高流速作用下快速攜帶脫鹽物質(zhì)進(jìn)霧化器，通過(guò)霧化形成氣溶膠來(lái)降低環(huán)境樣品中鹽份濃度從而防止高鹽環(huán)境樣品對(duì)進(jìn)樣系統(tǒng)中采樣錐口、霧化器和炬管處產(chǎn)生的干擾，為實(shí)現(xiàn)精確的環(huán)境樣品分析提供基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種能抑制電感耦合等離子質(zhì)譜儀在測(cè)定環(huán)境中高鹽水樣時(shí)進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)鹽問(wèn)題的裝置。該發(fā)明由進(jìn)樣部分、外管、內(nèi)部套管三部分組成。進(jìn)樣部分包括進(jìn)氣口和出氣口 ；外管起到一定的保護(hù)內(nèi)管和支撐的作用；內(nèi)部套管由螺旋管和底部密布小孔的球泡組成，外管和內(nèi)部套管之間填充填料和抑制結(jié)鹽的溶液。干燥的氬氣經(jīng)輸氣管通過(guò)進(jìn)氣口進(jìn)入內(nèi)管的螺旋管，螺旋管中會(huì)有少量的抑制結(jié)鹽溶液蒸汽，因此在氣體進(jìn)入球管之前可以帶走很少量的液體，然后氬氣進(jìn)入到浸沒(méi)于抑制結(jié)鹽溶液和填料的球管中，在球管中會(huì)攜帶更多的抑制結(jié)鹽溶液，氬氣從球管底部的小孔中逸出進(jìn)入到外管與內(nèi)管之間的填料和液體中，具有微孔結(jié)構(gòu)的填料可以延長(zhǎng)氬氣的停留時(shí)間并增加氬氣與液體的接觸面積，從而提高抑制結(jié)鹽溶液的使用效果，從而實(shí)現(xiàn)抑制電感耦合等離子質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)鹽的目的。
[0005]本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)
[0006](I)內(nèi)置的螺旋套管延長(zhǎng)了氬氣在內(nèi)管中的路徑，增加氬氣與抑制結(jié)鹽溶液和填料的接觸時(shí)間，提高了抑制結(jié)鹽的效果。
[0007](2)外管和內(nèi)部套管之間填入充滿小孔的抑制結(jié)鹽填料，提高本裝置抑制結(jié)鹽的效果。
[0008](3)本裝置對(duì)氬氣有很小的氣阻，經(jīng)過(guò)抑制結(jié)鹽裝置處理后的氬氣能夠連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)入霧化器，不出現(xiàn)間歇霧化，對(duì)樣品的霧化效率沒(méi)有影響。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1.抑制結(jié)鹽裝置的電感耦合等離子質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)整體圖。
[0010]圖2.抑制電感耦合等離子質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)鹽的裝置。
[0011]圖中:
[0012]圖1:1樣品，2抑制結(jié)鹽裝置，3干燥的氬氣，4攜帶抑制結(jié)鹽液體的氬氣，5霧化的樣品，6霧室，7廢液，8霧化器，9線圈，1采樣錐。
[0013]圖2:2(1)進(jìn)氣口，2(2)可拆卸彎口，2(3)出氣口，2(4)密封圈，2(5)螺旋管，2(6)填料，2(7)球管小孔，2(8)球管，2(9)外管，2(10)帶密封圈的裝置蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0014]1.如圖1所示，將某種填料2(6)均勻地加入到本裝置的外管與內(nèi)部套管之間，填料體積占裝置體積的I /5?I /4。
[0015]2.向本裝置中加抑制結(jié)鹽溶液，液面以淹沒(méi)填料2(6)1?2cm為宜。
[0016]3.將本裝置密封，并連接于電感耦合等離子質(zhì)譜儀的霧化器8之上。注意進(jìn)氣口 2
(I)與出氣口 2(3)的連接順序。
[0017]4.調(diào)節(jié)氬氣壓力使霧化器流速為1.1250L/min，冷卻氣流速為14.0OL/min，輔助氣流速為0.8L/min。然后調(diào)節(jié)儀器的婦動(dòng)栗栗速為40rpm，炬管水平位置0.33mm，炬管垂直位詈0.61mm，米樣深度5.02mm
[0018]5.在應(yīng)用過(guò)程中，要注意本裝置中抑制結(jié)鹽溶液的體積，當(dāng)抑制結(jié)鹽溶液的液面低于2(6)填料高度的1/4時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。
[0019I 6.干燥的氬氣通過(guò)進(jìn)氣口 2(I)進(jìn)入到本裝置的螺旋管2(5)中，螺旋管中會(huì)有少量的抑制結(jié)鹽溶液蒸汽，因此在氣體進(jìn)入球管之前可以帶走很少量的液體，然后氬氣進(jìn)入到浸沒(méi)于抑制結(jié)鹽溶液和填料2(6)的球管2(8)中，在氬氣從球管中逸出進(jìn)入外管的過(guò)程中會(huì)攜帶更多的抑制結(jié)鹽溶液，最后氬氣從被抑制結(jié)鹽溶液淹沒(méi)的密布小孔2(7)的濕潤(rùn)填料中逸出，從本裝置的出氣口進(jìn)入到霧化器8中將樣品霧化，并隨之進(jìn)入電感耦合等離子質(zhì)譜儀的霧化室6，矩管9，截取錐10等進(jìn)樣系統(tǒng)，達(dá)到防止電感耦合等離子質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)鹽的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抑制電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)鹽的裝置，由進(jìn)樣部分，外管和內(nèi)部套管等組件組成，進(jìn)樣部分包括進(jìn)氣口和出氣口；外管起到一定的保護(hù)內(nèi)管和支撐的作用；內(nèi)部套管由螺旋管和底部密布小孔的球泡組成，外管和內(nèi)部套管之間填充填料和抑制結(jié)鹽的溶液。2.按照權(quán)利I要求所述，其特點(diǎn)在于:干燥的氬氣在內(nèi)部套管中的螺旋部分可以被初步潤(rùn)濕。3.按照權(quán)利I及權(quán)利2要求所述，其特點(diǎn)在于:氬氣進(jìn)入到盛滿液體的內(nèi)部套管球狀部分時(shí)，氬氣從其底部的小孔中逸出，從而被進(jìn)一步潤(rùn)濕。4.按照權(quán)利1、權(quán)利2、權(quán)利3及權(quán)利4要求所述，其特點(diǎn)在于:濕潤(rùn)的氬氣進(jìn)入到填料中，填料的多孔結(jié)構(gòu)阻擋了氬氣直接從該裝置的出氣口逸出，延長(zhǎng)了氬氣與液體的接觸時(shí)間和接觸面積，提高抑制結(jié)鹽溶液的使用效果，實(shí)現(xiàn)抑制電感耦合等離子質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)鹽份堆積的目的。
【文檔編號(hào)】G01N27/62GK106053589SQ201610529790
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月6日
【發(fā)明人】李紅巖, 鄭蓓, 張輝茹
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心