CN106568833B - 一种用于重金属检测的液体阴极辉光放电光谱装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置及使用该装置检测重金属的方法，该装置包括光化学蒸汽发生器单元、液体阴极辉光放电光谱仪单元以及连接所述光化学蒸汽发生器单元与所述液体阴极辉光光谱仪单元的联用仪器接口单元；所述光化学蒸汽发生器单元形成为产生待测重金属元素的挥发物的结构，所述挥发物经由所述联用仪器接口单元被输送至所述液体阴极辉光光谱仪单元产生的辉光放电微等离子体，并被激发而产生特征发射光谱，以此通过所述液体阴极辉光光谱仪单元的光纤耦合到微型光谱仪进行检测。本发明结构简单、安装方便、体积小、成本低、方便实时地对重金属元素进行检测，并能够提高对重金属元素检测灵敏度。

Description

一种用于重金属检测的液体阴极辉光放电光谱装置及方法

技术领域

本发明属于原子光谱分析领域，涉及一种用于重金属元素检测的小型化分析装置及方法，更具体地，涉及一种用于重金属元素检测的绿色的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置及使用该装置检测重金属元素的检测方法。

背景技术

随着现代工业的发展，环境中重金属的污染和食品中重金属的残留等问题日益突出，严重危害人类的生命健康与安全。原子光谱/质谱分析仪器具有灵敏度高、线性范围广等特点，是目前重金属元素微痕量分析应用最广泛的检测方法。传统的原子光谱分析仪器主要包括原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪、电感耦合等离子体原子发射光谱/质谱仪等。但它们功率高、需要惰性气体甚至危险性气体，且成本和操作费用高，这些缺点限制了仪器在野外分析和监控的应用以及仪器向小型化和便捷式的发展。液体阴极辉光放电光谱仪兼具了光谱测量的稳定性以及无需雾化器、无需压缩气体、大气压下操作、体积小、功耗低、易于实行小型化和野外分析等优点，在新兴的原子光谱分析中备受关注。

采用液体阴极辉光放电发射光谱来检测重金属离子对原子光谱仪器的小型化和便携式发展具有十分重要意义。然而，从实际应用及商品化的角度考虑，液体阴极辉光放电发射光谱对有些元素（如汞、铅）的灵敏度较低，检出限较高，不能满足微痕量分析的要求。目前，国内外相关研究学者通过化学试剂增敏、分离与富集、氢化物发生气体进样等方法来提高液体阴极辉光放电发射光谱的灵敏度，降低仪器的检出限。其中气体进样技术由于基体干扰少、传输效率高、选择性好、灵敏度高、检出限低等优点，备受科研工作者的关注与青睐。

光化学蒸汽发生是最近迅速发展起来的一种样品引入技术，它使用稳定的低分子有机酸，产生氢气量少且绿色环保，并能承受高浓度的过渡金属离子。同时，光化学蒸汽发生不仅可以检测汞元素和氢化元素（砷、铋、锗、铅、锑、硒、锡、碲），还可以检测过渡金属元素（铁、钴、镍、铜）甚至非金属元素（溴、碘、硫）。由于光化学蒸汽发生不仅具有氢化物发生中基体干扰少、传输效率高、选择性好、灵敏度高等优点，而且还具有结构简单、成本低、检测元素广、绿色环保等优点，这为液体阴极辉光放电发射光谱性能的提高和应用的拓展提供了有利的技术支撑。

发明内容

为克服现有重金属元素检测装置及方法的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、安装方便、体积小、成本低、方便实时地对重金属元素进行检测，并能够提高对重金属元素检测灵敏度的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置及使用该装置检测重金属元素的方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：提供一种光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置，包括光化学蒸汽发生器单元、液体阴极辉光放电光谱仪单元以及连接所述光化学蒸汽发生器单元与所述液体阴极辉光光谱仪单元的联用仪器接口单元；所述光化学蒸汽发生器单元形成为产生待测重金属元素的挥发物的结构，所述挥发物经由所述联用仪器接口单元被输送至所述液体阴极辉光光谱仪单元产生的辉光放电微等离子体，并被激发而产生特征发射光谱，以此通过所述液体阴极辉光光谱仪单元的光纤耦合到微型光谱仪进行检测。

优选地，所述液体阴极辉光放电光谱仪单元形成为如下结构：以电解质溶液为阴极，以通入载气的空心钛管为阳极，通过向两极施加高压而在两极间产生辉光放电微等离子体，并采用光纤作为信号耦合器件，以将透镜聚焦后的被测光耦合到微型光谱仪中的形式对待测重金属元素进行检测。

较佳为，所述光化学蒸汽发生器单元形成为如下的流动注射模式：包括流动注射仪、光反应系统、气体流量控制器、气液分离器；所述流动注射仪包含两个蠕动泵和六通阀；所述光反应系统是由紫外灯和石英反应管加工而成的螺旋反应管构成。

优选地，所述流动注射仪中的一个蠕动泵将样品与低分子有机酸的混合溶液运输到所述光反应系统中；另一个蠕动泵运输载气并将所述光反应系统产生的所述待测重金属元素挥发物运输到所述气液分离器中进行气液分离，所述六通阀控制所述混合溶液和载气进入所述光反应系统中的先后顺序。

也可以是，所述气液分离器有四个接口，分别为载气与挥发物进口、载气与挥发物出口、载气进口、废液出口；所述载气与所述挥发物进入所述气液分离器的流速由所述另一个蠕动泵控制；所述载气单独进入所述气液分离器的流速由所述气体流量控制器控制；所述载气与所述挥发物从所述载气与挥发物出口通过所述联用仪器接口单元直接进入到所述液体阴极辉光放电光谱仪单元中进行激发与检测。

本发明还提供一种使用光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置检测重金属的方法，包括以下步骤：

取待测样品与低分子有机酸的混合溶液，通过光化学蒸汽发生器单元使待测样品产生挥发物并进行气液分离后，借助载气将所述挥发物导入液体阴极辉光放电光谱仪的空心钛管阳极；

取电解质溶液，使所述电解质溶液从所述液体阴极辉光放电光谱仪中的阴极毛细管顶端不断溢出并与石墨电极接触；

在大气压条件下，在所述液体阴极辉光放电光谱仪单元中以所述电解质溶液为阴极，以空心钛管为阳极，向两电极施加高压后，所述挥发物被激发，从而产生特征发射光谱；

在呈现实像的范围内选择合适的物距，将由所述液体阴极辉光放电光谱仪中的透镜聚焦后的特征发射光谱通过光纤耦合到微型光谱仪并测定待测样品中重金属元素的含量以实现对重金属元素离子的检测。

优选地，所述低分子有机酸为甲酸或乙酸。

优选地，所述电解质溶液为pH=0.8~1.2的无机酸，更优选的是所述电解质溶液为pH=0.8~1.2的硝酸或盐酸。

较佳为，所述载气为惰性气体，例如氩气。

本发明的一种光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用的分析装置及使用该装置用于重金属元素检测的分析方法其有益效果在于：

（1）采用流动注射-光化学蒸汽发生进样技术，简化样品前处理过程，降低基体效应，提高重金属元素的检测灵敏度，且结构简单、应用范围广、绿色环保；

（2）采用液体阴极辉光放电进行激发，在大气压下操作、体积小、功耗低，易于实行小型化和野外分析；

（3）采用微型光谱仪进行检测，与单色仪相比，体积更小、重量更轻、成本更低，能够为原子光谱仪器向小型化和便捷式发展奠定了基础。

附图说明

图1为根据本发明一实施形态的用于重金属元素检测的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置的结构示意图；

图2为使用本发明的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置或使用本发明的方法得到的不含汞和含汞元素的发射信号全谱谱图；

图3为使用本发明的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置或使用本发明的方法得到的汞元素的特征发射光谱图。

附图标记：

1 流动注射蠕动泵；

1A 蠕动泵

1B 蠕动泵

2 六通阀；

3 光反应系统；

4 样品与低分子有机酸的混合溶液；

5 紫外灯；

6 螺旋反应管；

7 气液分离器；

8 气体流量控制器；

9 载气；

10 限流电阻；

11 空心钛管阳极；

12 石墨电极；

13 阴极玻璃毛细管；

14 玻璃管；

15 废液；

16 电解质溶液；

17 普通蠕动泵；

18 液体池；

19 传输管；

20 聚光透镜；

21 光纤；

22 微型光谱仪；

23 计算机。

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本发明作进一步详述，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。

本发明提供一种光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置，包括光化学蒸汽发生器单元、液体阴极辉光放电光谱仪单元以及连接所述光化学蒸汽发生器单元与所述液体阴极辉光光谱仪单元的联用仪器接口单元；所述光化学蒸汽发生器单元形成为产生待测重金属元素的挥发物的结构，所述挥发物经由所述联用仪器接口单元被输送至所述液体阴极辉光光谱仪单元产生的辉光放电微等离子体，并被激发而产生特征发射光谱，以此通过所述液体阴极辉光光谱仪单元的光纤耦合到微型光谱仪进行检测。

图1为根据本发明一实施形态的用于重金属元素检测的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置的结构示意图。如图1所示，该用于重金属元素检测的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置包括光化学蒸汽发生器单元、液体阴极辉光放电光谱仪单元、以及连接所述光化学蒸汽发生器单元与所述液体阴极辉光放电光谱仪单元的联用仪器接口单元。

本实施形态中，光化学蒸汽发生器单元采用流动注射模式，具备：包含蠕动泵1A、蠕动泵1B和六通阀2的流动注射仪、光反应系统3、气液分离器7、气体流量控制器8。所述流动注射仪中的蠕动泵1A运输样品与低分子有机酸的混合溶液4，并将其运输到光反应系统3中；所述蠕动泵1B运输载气9，将所述光反应系统3产生的待测重金属元素挥发物运输到气液分离器7中进行气液分离；所述六通阀2则控制所述样品与低分子有机酸的混合溶液4和载气9进入所述光反应系统3中的先后顺序。其中，所述低分子有机酸为甲酸、乙酸或其他低分子有机酸。载气为60~140 mL/min的氩气、氦气或其他惰性气体。

所述光反应系统3是由紫外灯5和石英反应管加工而成的螺旋反应管6构成。所述紫外灯5功率为15~30W；所述石英反应管内径为1.5~2.5 mm、外径为2.5~3.5 mm；所述螺旋反应管6内径为20~40 mm；所述紫外灯5放置在螺旋反应管6内。所述的光化学蒸汽发生需要一定的紫外辐射时间，所述紫外辐射时间由流动注射仪中蠕动泵1A和1B共同控制。蠕动泵1A和1B停止转动时间即紫外辐射时间，优选为5~200 s。

本实施形态中，所述的气液分离器7有上、下、左、右四个接口，左接口为载气与挥发物进口，上接口为载气与挥发物出口，下接口为载气（优选为惰性气体，例如氩气）进口，右接口为废液出口。载气与挥发物从左接口进入到气液分离器7的流速由所述蠕动泵1B控制；载气9从下接口进入到气液分离器7的流速由气体流量控制器8控制；载气与挥发物从上接口经联用仪器接口单元直接输送至液体阴极辉光放电光谱仪单元中进行激发与检测。

本实施形态中，联用仪器接口单元包括连接于液体阴极辉光放电光谱仪单元中空心钛管阳极11顶端和光化学蒸汽发生器的气液分离器7的上接口之间的传输管19，其内径为2.5~3.5 mm，外径3.5~4.5 mm。

本实施形态中，所述液体阴极辉光放电光谱仪单元包括激发系统、分光与检测系统和数据处理系统三个部分。所述激发系统包含普通蠕动泵17、进样管、排液管、限流电阻10、石墨电极12、空心钛管阳极11、液体池18、阴极玻璃毛细管13、玻璃管14和三维平台，所述分光与检测系统包含聚光透镜20、三维平台、光纤21和微型光谱仪22，所述数据处理系统包含安装有SpectraSuite软件的计算机。

所述液体阴极辉光放电光谱仪单元以小体积的电解质溶液16为阴极，以通入小流量载气的空心钛管为阳极，向两电极施加高压后，在两极间产生辉光放电微等离子体；所述光化学蒸汽发生器单元形成为使待测样品产生待测重金属元素挥发物并对其气液分离的结构，光化学蒸汽发生器单元产生待测金属元素的待测挥发物借由载气通过联用仪器接口单元进入到液体阴极辉光放电光谱仪单元中的空心钛管阳极11，从所述空心钛管阳极11引至所述辉光放电微等离子体并被激发而产生特征发射光谱，最后由微型光谱仪22进行检测。

具体而言，在本发明的液体阴极辉光放电光谱仪单元中，所述激发系统形成如下结构：高压电源正极引出的导线与空心钛管阳极11相连接，负极引出的导线经缓冲电阻10与石墨电极12相连接；石墨电极12水平贯穿液体池18的壁部并固定于液体池18的一侧；液体池18位于空心钛管阳极11的正下方；阴极玻璃毛细管13垂直穿过有孔的石墨电极12和液体池18的底部并位于空心钛管阳极11的正下方3~4 mm；玻璃管14垂直穿过液体池18的底部；空心钛管阳极11和液体池18固定在X、Y、Z方向可调的精度为2 μm的三维平台上。

优选地，高压电源可采用额定电流为0.1 A、能够提供0~2000 V 直流高压的HSPY-600高压源；液体池18可由耐酸的、耐腐蚀的绝缘体材料例如聚四氟乙烯加工制成；空心钛管阳极11可为内径0.8~1.2 mm，外径1.5~2.5 mm；阴极玻璃毛细管13可为内径0.38 mm，外径1.1 mm。

即优选地，电解质溶液从内径0.38 mm，外径1.1 mm的阴极玻璃毛细管13顶端不断溢出并与石墨电极接触以作为放电阴极；向内径0.8~1.2 mm，外径1.5~2.5 mm的空心钛管通入载气并将空心钛管作为放电阳极，向两电极施加高压后，在两极间产生辉光放电微等离子体，辉光放电区域是在两垂直放置的电极的之间3~4 mm的区域。

实验装置点火需要一定浓度的无机酸作为电解质溶液，电解质溶液优选为pH=0.8~1.2的硝酸、盐酸。电解质溶液16由普通蠕动泵17经进样管引入到阴极玻璃毛细管13中，液体池18中的废液15由同一个普通蠕动泵17经废液管引出。

其中，电解质溶液16可以是pH为0.8~1.2的硝酸、盐酸、硫酸等无机酸中的一种。实验时，可调节普通蠕动泵17流速为1.6~2.4 mL/min，使电解质溶液16不断从液体阴极辉光放电光谱仪的阴极玻璃毛细管13顶端溢出。

阴极玻璃毛细管13的顶端与空心钛管阳极11的底端保持3~4 mm距离，从阴极玻璃毛细管13顶端溢出的电解质溶液16与石墨电极12接触，以此构成辉光放电回路。在大气压下，向两电极施加高压后，在两极间产生辉光放电微等离子体。空心钛管阳极11同时也作为气体的管路，由载气将进样气体带入到空心钛管阳极11。另外，载气优选为惰性气体，惰性气体还作为放电气体具有对空心钛管阳极11冷却以防止阳极过热损坏的作用。

在本发明的液体阴极辉光放电光谱仪单元中，所述分光与检测系统形成如下结构：聚光透镜20固定在可调支架上；光纤21的探头固定在X、Y、Z方向可调的精度为2 μm三维平台上；光纤21作为信号耦合器件，将聚光透镜20聚焦后的光耦合到微型光谱仪22入射狭缝中，由微型光谱仪22的电荷耦合检测器进行检测与放大；辉光放电区域的中心、聚光透镜20的中心以及光纤21的探头中心位于同一直线上。透镜中心到光纤探头中心的距离为5~10cm，辉光放电区域中心到透镜中心位置的距离8~15 cm。优选地是，所述透镜中心到光纤探头中心的距离为6.5 cm，辉光放电区域中心到透镜中心位置的距离10 cm。

在呈现实像的范围内选择合适的物距，将产生的特征发射光谱引入到光纤21的探头并耦合到微型光谱仪22入射狭缝中，本发明采用的微型光谱仪型号为Maya 2000，由微型光谱仪22的电荷耦合检测器进行检测与放大，最后由计算机SpectraSuite软件处理和显示。获得各元素的光谱强度后采用峰高进行定量分析，从而实现溶液中重金属元素的检测。

以下说明使用本发明的联用分析装置检测重金属元素的方法。

首先，使样品与低分子有机酸的混合溶液4通过流动注射仪中蠕动泵1A和六通阀2运输到光反应系统3中。当样品与低分子有机酸的混合溶液4充满光反应系统3中螺旋反应管6时，流动注射仪中蠕动泵1A和1B停止转动，使样品与低分子有机酸的混合溶液4在光反应系统3中进行紫外辐射。

样品与低分子有机酸的混合溶液4在紫外灯5照射下形成挥发物。借由通过流动注射仪中蠕动泵1B和六通阀2的载气9使光反应系统3产生的挥发物从气液分离器7左接口运输到气液分离器7中。

光化学蒸汽发生器的气液分离器7将产生的挥发物从反应后的液体中分离出来，借由被气体流量控制器8和蠕动泵1B控制的作为载气9的惰性气体将产生的挥发物经传输管19导出至液体阴极辉光放电光谱仪的空心钛管阳极11。

取电解质溶液16，通过调节普通蠕动泵17流速使电解质溶液16不断从阴极玻璃毛细管13顶端溢出；以电解质溶液16为阴极，以空心钛管11为阳极，向两电极施加高压后，所述挥发物被激发，从而产生特征发射光谱。

聚光透镜20聚焦后的特征发射光谱通过光纤21耦合到微型光谱仪22中进行检测。

现以Hg为例，对采用本发明的用于重金属元素检测的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置及使用该装置的方法对重金属元素进行检测的可行性进行说明。

图2为使用本发明的装置和方法得到的不含汞和含汞元素的发射信号全谱谱图，图3为汞元素的特征发射光谱图，纵坐标代表发射信号强度，横坐标代表波长范围。由图2和图3可以看出，本发明的联用分析装置在240到260 nm之间，背景干扰较低。因此，它在波长253.39 nm处有利于获得一个灵敏的、低干扰的Hg发射谱线，验证了本发明检测装置及方法的可行性。

现以Hg为例对建立的分析方法进行说明。当低分子有机酸为20% (V/V)甲酸和10%(V/V)乙酸混合溶液，紫外辐射时间为60 s，载气为流速110 mL/min的氩气时，200 μg/L Hg溶液在光反应系统中能产生相应的汞蒸气，并由载气运输进入辉光放电等离子体从而受到激发，如图3所示，在波长为253.39 nm处获得Hg特征谱线；由于将毒重金属元素转化成气体挥发物，并直接进入等离子体，大大提高了待测元素的原子化效率和传输效率。利用该光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置，对Hg元素进行多次测试，实验结果表明该联用装置对Hg的检出限降低至0.7 μg/L，信号RSD均低于3%，灵敏度与采用液体进样方式（检出限73 μg/L）相比提高了104倍。

本发明包括一种在大气压下由直流电驱动的液体阴极辉光放电光谱仪与流动注射模式的光化学蒸汽发生器联用分析装置与使用该装置用于重金属元素检测的方法，常压下，液体阴极辉光放电光谱仪以电解质溶液为阴极，以空心钛管为阳极，向两电极施加高压后，产生辉光放电微等离子体，导致由光化学蒸汽发生器产生并从空心阳极进入到两电极间的待测重金属挥发物被激发，产生特征发射光谱，最后通过光纤耦合到微型光谱仪进行检测，实现对重金属元素的检测。

与传统液体进样的液体阴极辉光放电光谱相比，样品pH不需要严格控制，简化了样品前处理过程，并减少基体干扰和大幅提高其测试灵敏度。本发明的装置结合了液体阴极辉光放电光谱仪与光化学蒸汽发生器的优点，其装置简洁、安装方便、操作便捷、成本低廉，易于实施。光化学蒸汽发生技术能够简化样品前处理过程，降低基体效应，提高液体阴极辉光放电检测重金属元素的灵敏度。并且适于在大气压下操作、体积小、功耗低，易于实行小型化和野外分析。本发明与单色仪相比，体积更小、重量更轻、成本更低，为原子光谱仪器向仪器的小型化和便捷式发展奠定了基础，并拓宽了液体阴极辉光放电光谱仪实际样品分析的应用前景。

在不脱离本发明的基本特征的宗旨下，本发明可体现为多种形式，因此本发明中的实施方法是用于说明而非限制，由于本发明的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置，其特征在于，

包括光化学蒸汽发生器单元、液体阴极辉光放电光谱仪单元以及连接所述光化学蒸汽发生器单元与所述液体阴极辉光光谱仪单元的联用仪器接口单元；

所述光化学蒸汽发生器单元形成为产生待测重金属元素的挥发物的结构，所述挥发物经由所述联用仪器接口单元被输送至所述液体阴极辉光光谱仪单元产生的辉光放电微等离子体，并被激发而产生特征发射光谱，以此通过所述液体阴极辉光光谱仪单元的光纤耦合到微型光谱仪进行检测。

2.根据权利要求1所述的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置，其特征在于，

所述液体阴极辉光放电光谱仪单元形成为如下结构：以电解质溶液为阴极，以通入载气的空心钛管为阳极，通过向两极施加高压而在两极间产生辉光放电微等离子体，并采用光纤作为信号耦合器件，以将透镜聚焦后的被测光耦合到微型光谱仪中的形式对待测重金属元素进行检测。

3.根据权利要求1所述的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置，其特征在于，

所述光化学蒸汽发生器单元形成为如下的流动注射模式：包括流动注射仪、光反应系统、气体流量控制器、气液分离器；

所述流动注射仪包含两个蠕动泵和六通阀；

所述光反应系统是由紫外灯和石英反应管加工而成的螺旋反应管构成。

4.根据权利要求3所述的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置，其特征在于，

所述流动注射仪中的一个蠕动泵将样品与低分子有机酸的混合溶液运输到所述光反应系统中；另一个蠕动泵运输载气并将所述光反应系统产生的所述待测重金属元素挥发物运输到所述气液分离器中进行气液分离，

所述六通阀控制所述混合溶液和载气进入所述光反应系统中的先后顺序。

5.根据权利要求4所述的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置，其特征在于，

所述气液分离器有四个接口，分别为载气与挥发物进口、载气与挥发物出口、载气进口、废液出口；

所述载气与所述挥发物进入所述气液分离器的流速由所述另一个蠕动泵控制；

所述载气单独进入所述气液分离器的流速由所述气体流量控制器控制；

所述载气与所述挥发物从所述载气与挥发物出口通过所述联用仪器接口单元直接进入到所述液体阴极辉光放电光谱仪单元中进行激发与检测。

6.一种使用权利要求1至5中任一项所述的光化学蒸汽发生器与液体阴极辉光放电光谱仪联用分析装置检测重金属的方法，其特征在于，

包括以下步骤：

取待测样品与低分子有机酸的混合溶液，通过光化学蒸汽发生器单元使待测样品产生挥发物并进行气液分离后，借助载气将所述挥发物导入液体阴极辉光放电光谱仪的空心钛管阳极；

取电解质溶液，使所述电解质溶液从所述液体阴极辉光放电光谱仪中的阴极毛细管顶端不断溢出并与石墨电极接触；

在大气压条件下，在所述液体阴极辉光放电光谱仪单元中以所述电解质溶液为阴极，以所述空心钛管为阳极，向两电极施加高压后，所述挥发物被激发，从而产生特征发射光谱；

在呈现实像的范围内选择合适的物距，将由所述液体阴极辉光放电光谱仪中的透镜聚焦后的特征发射光谱通过光纤耦合到微型光谱仪并测定待测样品中重金属元素的含量以实现对重金属元素离子的检测。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述低分子有机酸为甲酸或乙酸；

所述电解质溶液为pH=0.8~1.2的无机酸；

所述载气为惰性气体。