CN103801475B - 一种清洗雾化器气路支管的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种清洗雾化器气路支管的方法。所述方法包括反向高压气流吹扫步骤和/或反向吸抽溶液清洗步骤，流吹扫步骤包括：封堵气路支管的进气端口和液路支管的进液端口，从喷嘴处向雾化器内持续导入高压气流，在保持进液端口处于封堵状态下突然打开进气端口；所述清洗步骤包括：将喷嘴置于清洗溶液，并在进气端口处进行抽吸操作，以使清洗溶液填充至气路支管中并将其中待清理物质从进气端口排出；所述方法还包括使用水替换溶液清洗步骤中的清洗溶液以对气路支管中残留的清洗溶液进行清洗。本发明能够清除雾化器气路支管中的污垢或堵塞物，能够提高仪器分析测试性能并降低备件消耗，节省了检测成本。

Description

一种清洗雾化器气路支管的方法

技术领域

本发明涉及元素分析仪器的维护保养和故障维修技术领域，具体来讲，涉及一种能够简单高效地清洗化学元素成分检测分析仪器设备上的气动雾化器的气路支管的方法。

背景技术

目前，电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP－OES）、电感耦合等离子体质谱（ICP－MS）等当代先进的元素检测分析仪器，在各行各业中的应用非常广泛。气动雾化器则是此类精密仪器设备上的重要关键部件，其主要作用是利用雾化器上气路支管中的高速气流将液路支管中的样品溶液雾化成为细微的气溶胶，用以导入ICP－OES或ICP－MS等分析仪器进行元素成分测定。

其中，在各种类型的气动雾化器之中，由于同心型雾化器的雾化效率高和稳定性好，有利于提高检测结果的准确度和精密度，以及拓展微量分析的测定下限，同心型雾化器的使用最为广泛。同心雾化器多由易碎的硅玻璃或石英材料制造，而且其独特的结构导致其气路支管和液路支管均极易因沾污或堵塞而导致雾化效率下降，严重影响仪器测试性能而损坏报废。因此，清除雾化器尤其是同心型气动雾化器的液路支管和气路支管中的污垢或堵塞物是经常遇到需要解决的难题。

例如，所用气体本身不纯，或者在更换气体时气体管路或连接部件被沾污，都可能导致异物进入雾化器气路支管而最终在孔径最小的喷嘴尖部位产生堵塞；或正常情况下本应仅流动于液路支管的样品溶液，由于液路堵塞、错误操作或其它原因而进入气路支管，从而产生的污垢或各种盐类沉积物。

目前，清除雾化器液路支管中堵塞物的方法主要包括：使用雾化器专用清洁装置，或将雾化器喷嘴朝上敲击使堵塞物松散并在重力作用下排出液路毛细支管，或吸入5%氢氟酸（HF）清洗，或将喷嘴浸入浓硝酸（HNO3）并加热到100℃以上进行清除，也或将溶剂用滴管或洗瓶吹入内管等。专利号为ZL201010555032.X和ZL200910146295.2的专利文献均公开了一种清除雾化器堵塞物的方法，其中，一种是采用清洗溶液清除雾化器堵塞物的方法，将雾化器的喷嘴一端放入清洗溶液中，向雾化器中吹入雾化气流，使清洗溶液在高速气流产生的负压作用下高速通过进样毛细内管并从雾化器喷嘴处冲出，从而高速冲刷和清洗雾化器内的堵塞物；另一种是采用雾化气流反吹清除雾化器中的堵塞物，将雾化器上的气流通道封堵，雾化器的喷嘴一端与雾化气流管路相连，用高速气流从雾化器的喷嘴端反向冲洗雾化器的进样毛细内管，高速冲刷和清洗雾化器中的堵塞物。这两项专利文献的特点是利用雾化器设备的原有连接部件，直接在仪器上利用原配备的雾化气源、蠕动泵来进行清除作业。然而，由于雾化器的构造特性，此类方法仅适用于清洗或排除雾化器液路支管中的堵塞物。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。

例如，本发明的目的之一在于提供一种能够用于清洗电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP－OES）、电感耦合等离子体质谱（ICP－MS）等元素检测分析仪器设备上的气动雾化器的气路支管的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种清洗雾化器气路支管的方法。所述方法包括反向高压气流吹扫步骤和/或反向吸抽溶液清洗步骤，其中，所述反向高压气流吹扫步骤包括：封堵雾化器的气路支管进气端口和液路支管进液端口，从雾化器的喷嘴处向雾化器内持续导入高压气流，在保持液路支管进液端口处于封堵的状态下突然打开气路支管进气端口，以实现对气路支管的强力反向吹扫；所述反向吸抽溶液清洗步骤包括：将雾化器的喷嘴放置于清洗溶液，并在气路支管进气端口处进行抽吸操作，以使清洗溶液填充至气路支管中并将气路支管中待清理物质从气路支管进气端口排出；所述方法还包括使用水替换所述反向吸抽溶液清洗步骤中的清洗溶液以对气路支管中残留的清洗溶液进行清洗的步骤。

与现有技术相比，本发明的技术效果包括：能够清除同心型气动雾化器的气路支管中的污垢或堵塞物，达到清洁或疏通雾化器气路支管的目的，提高了同心型气动雾化器雾化效率，并且能够避免因同心型气动雾化器的气路支管被阻塞导致气路不畅进而造成雾化器损坏报废的情况。此外，本发明的方法还能够避免因雾化器的气路支管的污染或堵塞而导致检测结果的准确度和精密度降低的情况，并且能够提高仪器分析测试性能并降低备件消耗，从而节省了检测成本。

附图说明

图1示出了同心型雾化器的结构示意图，其中，1-液路支管的进液端口、2-气路支管的进气端口、3-喷嘴。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的清洗雾化器气路支管的方法。

如图1所示，本发明所清洗的同心型雾化器包括同心结构的液路支管和气路支管。其中，气路支管包括彼此连通并呈T型结构的横向支管和纵向支管，横向支管同心地套装在液路支管外面，横向支管的一端（如图1中的右端）与液路支管的外壁构成封闭结构，其另一端与液路支管的出液端口一起构成喷嘴3，纵向支管的未与横向支管连通的一端（例如，如图1中的下端）即为供载气进入的气路支管的进气端口2。液路支管的进液端口1用于供待雾化溶液（也可称为试液）进入液路支管内。在本发明中，雾化器可以为电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP－OES）、电感耦合等离子体质谱（ICP－MS）等元素检测分析仪器设备上的气动雾化器，但是本发明不限于此。

在本发明的一个示例性实施例中，清洗雾化器气路支管的方法包括一个或多个反向高压气流吹扫步骤和/或一个或多个反向吸抽溶液清洗步骤。

其中，反向高压气流吹扫步骤包括：封堵雾化器的气路支管进气端口和液路支管进液端口，从雾化器的喷嘴处向雾化器内持续导入高压气流，在保持液路支管进液端口处于封堵的状态下突然打开气路支管进气端口，以实现对气路支管的强力反向吹扫。

反向吸抽溶液清洗步骤包括：将雾化器的喷嘴放置于清洗溶液，并在气路支管进气端口处进行抽吸操作，以使清洗溶液填充至气路支管中并将气路支管中待清理物质从气路支管进气端口带出。

在本发明的清洗雾化器气路支管的方法使用了清洗溶液的情况下，本发明的清洗雾化器气路支管的方法还包括使用水（例如，蒸馏水）替换所述反向吸抽溶液清洗步骤中的清洗溶液以对气路支管中残留的清洗溶液进行清洗的步骤。

在本发明的一个示例性实施例中，清洗溶液可以是体积百分比浓度为40～60%的盐酸溶液或硝酸溶液，即，清洗溶液可以由40～60单位体积（例如，mL）的浓盐酸或浓硝酸与60～40单位体积（例如，mL）的水（例如，蒸馏水）混合而制成的总体积共100单位体积的溶液。优选地，本发明的方法还可以包括对清洗溶液进行加热或煮沸，以提高反向吸抽溶液清洗步骤的处理速度（例如，反应速度和/或溶解速度）。

在本发明的一个示例性实施例中，清洗雾化器气路支管的方法可以包括依次顺序进行的反向高压气流吹扫步骤和反向吸抽溶液清洗步骤，或者也可以包括依次顺序进行的反向吸抽溶液清洗步骤和反向高压气流吹扫步骤。在清洗雾化器气路支管的方法包括多次反向高压气流吹扫步骤和多次反向吸抽溶液清洗步骤的情况下，每次反向高压气流吹扫步骤和每次反向吸抽溶液清洗步骤的执行顺序可以任意安排。

综上所示，本发明的清洗雾化器气路支管的方法能够对进入到雾化器气路支管中的各种异物颗粒以及样品溶液污垢或各种盐类沉积物进行有效清除，达到清除异物和清洁雾化器气路支管的目的，恢复了雾化器原有技术性能指标，确保了检测结果的准确度和精密度，回收了被沾染或堵塞而面临报废处理的雾化器，提高了仪器分析测试性能并降低了备件消耗，从而节省了检测成本。

在本发明的另一个示例性实施例中，清洗雾化器气路支管的方法可以采用以下方式来实现。

在本示例性实施例中，清洗雾化器气路支管的方法包括反向高压气流吹扫（a-d）和反向吸抽溶液清洗（e-h）两大部分，具体操作步骤如下：

①反向高压气流吹扫：

a)将雾化器的喷嘴3插入到洗耳球之中，并且严密封堵住雾化器的气路支管进气端口2和液路支管进液端口1；

b)持续尽力挤压洗耳球使之向外排出内部空气用以产生强大压力的气流，促使该气流经由雾化器喷嘴处的气路支管出气端口3和液路支管出液端口3朝向管径逐渐变大的气路支管进气端口2和液路支管进液端口1强力反向吹扫；

c)在保持雾化器的液路支管进液端口1继续被严密堵塞住的情况下，猛然放开被堵塞的雾化器气路支管的进气端口2，用以促使高速高压的气流经由位于雾化器喷嘴的气路支管的出气端口3进入，反向将气路支管中的堵塞物朝向孔径更大的进气端口处2反向吹扫；

d)先将雾化器喷嘴3从洗耳球中拨出，然后才能松开对洗耳球的挤压动作以使其重新吸入空气。

②反向吸抽溶液清洗

e)尽量挤压排出洗耳球中的空气，使洗耳球内部气压呈现小于大气压的负压状态，然后将雾化器气路支管的进气端口2插入到该洗耳球之中；

f)把雾化器喷嘴3插进清洗溶液中，缓慢放松对洗耳球的挤压使之产生的吸力将清洗溶液经由气路支管出气端口3反向抽吸到气路支管之中，维持清洗溶液在气路支管中1～3分钟，通过化学反应清洗污垢或溶解堵塞物；

g)重复反向抽吸清洗溶液操作，直至气路支管中的污垢或堵塞物被完全清除；

h)用蒸馏水更换清洗溶液，然后按上述操作（e-g）重复反向抽吸蒸馏水，清洗雾化器气路支管中残留清洗溶液。

在进行上述操作时，封堵雾化器上的气路支管进气端口2和液路支管进液端口1可以采用软胶体物质或者在工作中用手指将其通道封堵。所用洗耳球为化学分析等作业中常用的吸抽溶液用的一端开口且内部中空的橡皮球，当然也可使用空气压缩机等其它可产生高速高压气流的装置。

在本发明的方法中，根据雾化器气路支管中污垢或堵塞物的性质以及清除难易程度，可以灵活自由地任意组织和结合反向高压气流吹扫(a-d)和反向吸抽溶液清洗(e-g)两大操作步骤的执行顺序，无需完全按照上述（a-h）步骤顺序执行；也即，可以按照上述a-h的操作顺序重复轮回执行多次；或者，可以分别单独仅仅重复执行反向气流吹扫(a-d)操作多次或只执行反抽溶液清洗(e-g)操作多次；亦或者，反向气流吹扫(a-d)和反抽溶液清洗(e-g)可交叉重复执行多次，也即先执行反向气流吹扫（a-d）或反抽溶液清洗(e-g)多次后，再交互替换为执行反抽溶液清洗(e-g)或反向气流吹扫（a-d）多次，或者相互轮流交叉替换执行。

例如，雾化器气路支管中如若仅存在样品溶液所残留的污垢或盐类沉积物，通常可以仅仅执行反抽溶液清洗(e-g)多次将污垢或沉积物溶解清除后，再执行（h）反向吸入蒸馏水清洗气路支管中的残留清洗溶液多次即可。

例如，雾化器气路支管如若被颗粒状异物堵塞，则有多种结合操作方式：也即可仅仅执行反向气流吹扫(a-d)操作步骤多次，直接将堵塞物从雾化器孔径很小的喷嘴尖部3逆向从孔径更大的气路支管进气端口处2吹扫出去；也可，仅仅执行反抽溶液清洗(e-g)操作步骤多次，将气路支管中的堵塞物溶解于清洗液之中并排出后，再执行（h）反向吸入蒸馏水清洗残留清洗溶液多次即可。

例如，对于难处理的情况——雾化器气路支管被粒径较大且不能完全溶解于清洗液之中的异物严重堵塞，则可灵活自由地组织结合反向高压气流吹扫(a-d)和反向吸抽溶液清洗(e-g)两大操作步骤。例如，可以先多次执行反抽溶液清洗(e-g)操作步骤，用以尽可能地用清洗溶液溶解部分堵塞物，使其粒径缩小，然后再多次执行反向气流吹扫(a-d)操作步骤，将粒径已经变小而松动的堵塞物逆向从孔径更大的气路支管进气端口处2吹扫出去；或者，可以先多次执行反向气流吹扫(a-d)操作步骤，将被堵塞的雾化器喷嘴3强力逆向吹扫出一些缝隙，促使反抽吸入的清洗溶液能够更加通畅或增大堵塞异物与清洗液的接触表面积，然后通过多次执行反抽溶液清洗(e-g)操作步骤用以尽可能溶解堵塞物使其粒径缩小，最后再多次执行反向气流吹扫(a-d)操作步骤，将无法完全被清洗溶液溶解但粒径已经变小而松动的堵塞物逆向从孔径更大的气路支管进气端口处2吹扫出去；亦或者，反抽溶液清洗(e-g)和反向气流吹扫（a-d）相互轮流交叉替换执行多次。

示例1

清洗被样品溶液盐类沉积堵塞了气路支管的雾化器。

配制体积百分比浓度为50%的盐酸溶液，也即将50mL浓盐酸加入到50mL蒸馏水中混合均匀。将从仪器拆卸下来的被堵塞雾化器，按照反抽溶液清洗（e-g）操作步骤反复执行3次，将气路支管中堵塞的盐类沉积物完全溶解并排出清洗溶液，然后执行第h步骤操作3次用蒸馏水清洗气路支管中残留清洗溶液。

示例2

清洗被样品溶液盐类沉积堵塞了气路支管的雾化器。

配制体积百分比浓度为55%的硝酸溶液，也即将55mL浓硝酸加入到40mL蒸馏水中混合均匀。将从仪器拆卸下来的被堵塞雾化器，按照反抽溶液清洗（e-g）操作步骤反复执行5次，将气路支管中堵塞的盐类沉积物完全溶解并排出清洗溶液，然后执行第h步骤操作4次用蒸馏水清洗气路支管中残留清洗溶液。

示例3

清洗被可溶性异物颗粒堵塞了气路支管的雾化器。

配制体积百分比浓度为60%的盐酸溶液，也即将60mL浓盐酸加入到40mL蒸馏水中混合均匀。将从仪器拆卸下来的被堵塞雾化器，按照反抽溶液清洗（e-g）操作步骤反复执行5次，将气路支管中堵塞的可溶性异物颗粒完全溶解并排出清洗溶液，然后执行第h步骤操作5次用蒸馏水清洗气路支管中残留清洗溶液。

示例4

清洗样品溶液在雾化器气路支管中残留的污垢。

配制体积百分比浓度为40%的盐酸溶液，也即将40mL浓盐酸加入到60mL蒸馏水中混合均匀。将从仪器拆卸下来的被堵塞雾化器，按照反抽溶液清洗（e-g）操作步骤反复执行2次，将气路支管中堵塞的可溶性异物颗粒完全溶解并排出清洗溶液，然后执行第h步骤操作4次用蒸馏水清洗气路支管中残留清洗溶液。

示例5

清洗被异物颗粒堵塞了气路支管的雾化器。

将从仪器拆卸下来的被堵塞雾化器，按照反向气流吹扫（a-d）操作步骤反复执行5次，将堵塞物从雾化器孔径很小的喷嘴尖部3逆向从孔径更大的气路支管进气端口处2吹扫出去。

示例6

清洗被异物颗粒堵塞了气路支管的雾化器。

配制体积百分比浓度为50%的盐酸溶液，也即将50mL浓盐酸加入到50mL蒸馏水中混合均匀，并且加热至60℃。将从仪器拆卸下来的被堵塞雾化器，顺序按照反向气流吹扫和反抽溶液清洗两大部分（a-h）的操作步骤重复执行4次；然后执行第h步骤操作3次，用蒸馏水洗尽气路支管中残留清洗溶液。

示例7

清洗被异物颗粒堵塞了气路支管的雾化器。

配制体积百分比浓度为50%的硝酸溶液，也即将50mL浓盐酸加入到50mL蒸馏水中混合均匀，并且加热至80℃。首先按照反抽溶液清洗（e-g）操作步骤反复执行5次，然后按照反向气流吹扫（a-d）操作步骤重复执行3次，接着再按照反抽溶液清洗（e-g）操作步骤重复执行3次；最后按照反向气流吹扫（a-d）操作步骤重复执行5次吹扫出堵塞物，执行第h步骤操作5次，用蒸馏水洗尽气路支管中残留清洗溶液。

示例8

清洗被异物颗粒堵塞了气路支管的雾化器。

配制体积百分比浓度为50%的硝酸溶液，也即将50mL浓盐酸加入到50mL蒸馏水中混合均匀，并且加热至90℃。首先按照反向气流吹扫（a-d）步骤反复执行2次，然后按照反抽溶液清洗（e-g）步骤反复执行5次；再按照反向气流吹扫（a-d）步骤重复执行5次吹扫出堵塞物，执行第h步骤操作3次，用蒸馏水洗尽气路支管中残留清洗溶液。

示例9

清洗被异物颗粒严重堵塞了气路支管的雾化器。

配制体积百分比浓度为60%的盐酸溶液，也即将60mL浓盐酸加入到40mL蒸馏水中混均并且加热煮沸。先按反向气流吹扫（a-d）操作步骤反复执行3次，然后按照反抽溶液清洗（e-g）步骤反复执行5次；再按照反向气流吹扫（a-d）步骤重复执行3次，接着再按照反抽溶液清洗（e-g）步骤重复执行5次；最后按照反向气流吹扫（a-d）步骤重复执行3次吹扫出堵塞物，执行第h步骤3次，用蒸馏水洗尽气路支管中残留清洗溶液。

综上所述，本发明的方法能够有效清洗雾化器气路支管中由于所用气体不纯，或在更换气体时气体管路或连接部件等被沾污以及其它因素所导致的各种异物颗粒进入到雾化器气路支管中所形成的堵塞，或者由于样品溶液进入到气路支管中而产生的污垢或各种盐类沉积物。

尽管上面已经结合附图和示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (6)

1.一种清洗雾化器气路支管的方法，其特征在于，所述方法包括反向高压气流吹扫步骤和反向吸抽溶液清洗步骤，其中，

所述反向高压气流吹扫步骤包括：封堵雾化器的气路支管进气端口和液路支管进液端口，从雾化器的喷嘴处向雾化器内持续导入高压气流，在保持液路支管进液端口处于封堵的状态下突然打开气路支管进气端口，以实现对气路支管的强力反向吹扫；

所述反向吸抽溶液清洗步骤包括：将雾化器的喷嘴放置于清洗溶液，并在气路支管进气端口处进行抽吸操作，以使清洗溶液填充至气路支管中并将气路支管中待清理物质从气路支管进气端口排出；

所述方法还包括使用水替换所述反向吸抽溶液清洗步骤中的清洗溶液以对气路支管中残留的清洗溶液进行清洗的步骤。

2.根据权利要求1所述的清洗雾化器气路支管的方法，其特征在于，所述雾化器为元素检测分析仪器设备所用的同心型气动雾化器。

3.根据权利要求1所述的清洗雾化器气路支管的方法，其特征在于，所述清洗溶液是体积百分比浓度为40～60％的盐酸溶液或体积百分比浓度为40～60％的硝酸溶液。

4.根据权利要求1所述的清洗雾化器气路支管的方法，其特征在于，所述方法还包括对所述清洗溶液进行加热或煮沸以提高反向吸抽溶液清洗步骤的处理速度。

5.根据权利要求1所述的清洗雾化器气路支管的方法，其特征在于，所述方法包括依次顺序进行的反向高压气流吹扫步骤和反向吸抽溶液清洗步骤，或者包括依次顺序进行的反向吸抽溶液清洗步骤和反向高压气流吹扫步骤。

6.根据权利要求1所述的清洗雾化器气路支管的方法，其特征在于，所述方法包括多次反向高压气流吹扫步骤和多次反向吸抽溶液清洗步骤，并且所述反向高压气流吹扫步骤和反向吸抽溶液清洗步骤的执行顺序是任意安排的。