CN107389567A - 气相分子吸收光谱仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气相分子吸收光谱仪，包括所述反应器、吸光管、单色器、光电倍增管、信息处理系统、光源、臭氧装置和样品臭氧反应池。所述反应器、吸光管、单色器、光电倍增管以及信息处理系统依序连接，所述光源正对吸光管、其发出的光线透过吸光管进入单色器中；所述样品臭氧反应池内存有待检测的水样，所述样品臭氧反应池一端连接臭氧装置、另一端连接反应器。本发明结构简单、易于制备。能够有效消除待检测水样中原有亚硝酸盐氮成分对检测结果的影响，保证了测定结果的稳定性和准确性。

Description

气相分子吸收光谱仪
技术领域
本发明涉及光学分析仪器技术领域，具体来说涉及一种气相分子吸收光谱仪。
背景技术
气相分子吸收光谱法是20世纪70年代兴起的一种简便、快速的分析方法。其原理是通过化学反应，将水溶液中的离子或者分子转化为气体，利用基态气体分子能够吸收特定紫外光谱，根据光吸收程度计算出分子浓度。在实践中使用气相分子吸收光谱法测定水样的氨氮时，先将氨氮氧化成为亚硝酸盐氮后，再按照亚硝酸盐氮的气相分子吸收光谱法进行测定。这种方式存在的问题是：当水样本身含有亚硝酸盐氮时，该成分将影响测定结果。因此必须消除或扣除水样中原有亚硝酸盐氮的影响。现有技术中采用前置处理法对水样中含有的亚硝酸盐氮进行消除或采用前置测定法先行测定水样中的亚硝酸盐氮含量并在最后进行扣除。这两种处理方法都存在手段繁琐，测定结果不稳定的问题。故如何克服上述问题是本领域技术人员需要研究的方向。
发明内容
为克服上述问题，本发明提供了一种气相分子吸收光谱仪。
其采用的具体技术方案如下：
一种气相分子吸收光谱仪，包括所述反应器、吸光管、单色器、光电倍增管、信息处理系统、光源、臭氧装置和样品臭氧反应池。所述反应器、吸光管、单色器、光电倍增管以及信息处理系统依序连接，所述光源正对吸光管、其发出的光线透过吸光管进入单色器中；所述样品臭氧反应池内存有待检测的水样，所述样品臭氧反应池一端连接臭氧装置、另一端连接反应器。
通过采用这种技术方案：通过臭氧装置生成臭氧并将臭氧导入样品臭氧反应池内，令臭氧与水样中含有的亚硝酸盐氮发生氧化反应，水样中的亚硝酸盐氮被氧化成稳定的硝酸盐氮，从而实现对水样中原有亚硝酸盐氮对气相分子吸收光谱法的检测结果的干扰。随后，去除了亚硝酸盐氮的水样在反应器中进行检测反应。
优选的是，上述气相分子吸收光谱仪中：所述臭氧装置包括臭氧发生器、流量计和定时器；所述流量计安装于臭氧发生器的输出端，所述定时器连接于臭氧发生器上。
通过采用这种技术方案：以臭氧发生器实现臭氧的制造，以流量计实现对臭氧发生器所输出的臭氧量进行精确计量，以定时器控制臭氧发生器的工作时间，从而实现对臭氧装置工作的数据化控制。
更优选的是，上述气相分子吸收光谱仪中：所述臭氧装置还包括制氧机，所述制氧机连接臭氧发生器的输入端。
通过采用这种技术方案：通过制氧机以外部空气气源生成氧气，以氧气为气源在臭氧发生器中制造臭氧。之所以采用这种结构是因为以氧气为气源制出的臭氧浓度高，其氧化亚硝酸盐氮的效果优于以空气为气源制出的臭氧。
进一步优选的是，上述气相分子吸收光谱仪中：所述臭氧装置还包括换向阀，所述换向阀设有第一输入端、第二输入端和输出端。其中，换向阀第一输入端连接制氧机的输出端、第二输入端连接外部空气、输出端与臭氧发生器的输入端相连。
通过采用这种技术方案：以换向阀控制输入臭氧发生器的气源，当换向阀调节其第二输入端与输出端相导通时，令外部空气直接进入臭氧发生器中；当换向阀调节其第一输入端和输出端相导通时，令制氧机产生的氧气进入臭氧发生器中。由此，使得本装置能够根据亚硝酸盐氮的含量不同，分别采用空气或氧气为气源来制取臭氧。
与现有技术相比，本发明结构简单、易于制备。能够有效消除待检测水样中原有亚硝酸盐氮对检测结果的影响，保证了测定结果的稳定性和准确性。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为图1中臭氧装置的结构示意图。
各附图标记和部件名称对应如下：
1、反应器；2、吸光管；3、单色器；4、光电倍增管；5、信息处理系统；6、臭氧装置；7、光源；8、样品臭氧反应池；61、臭氧发生器；62、流量计；63、定时器；64、制氧机；65、换向阀。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步描述。
如图1-2所示本发明的实施例1：
一种气相分子吸收光谱仪，包括所述反应器1、吸光管2、单色器3、光电倍增管4、信息处理系统5、光源7臭氧装置6和样品臭氧反应池8。其中，所述反应器1、吸光管2、单色器3、光电倍增管4以及信息处理系统5依序连接。所述光源7正对吸光管2、其发出的光线透过吸光管2进入单色器3中；所述样品臭氧反应池8内存有待检测的水样，所述样品臭氧反应池8一端连接臭氧装置6、另一端连接反应器1。其中，所述臭氧装置6包括臭氧发生器61、流量计62、定时器63、制氧机64和换向阀65。所述换向阀65上设有第一输入端、第二输入端和输出端。其中，换向阀65的第一输入端连接制氧机64的输出端、换向阀65的第二输入端连接外部空气、换向阀65的输出端连接臭氧发生器61的输入端。所述流量计62安装于臭氧发生器61的输出端，用于监控臭氧发生器61的输出臭氧量；所述定时器63连接臭氧发生器61，用于控制臭氧发生器61的工作时长。臭氧发生器61的输出端通过一个三通的四氟乙烯管接入反应器1中。
采用上述设备进行检测与现有的前置处理法及前置测定法进行比较：
前置处理法：将待检测的水样预先加入钢铁量瓶中，再加入盐酸及少量乙醇，在电炉上加热煮沸，使亚硝酸盐分解成氮氧化物挥发而消除干扰。然后将反应后的水样重新放入反应器中，检测无法一次完成，过程较为繁琐。
前置测定法：首先对待检测水样直接进行亚硝酸盐氮检测，对待检测水样测定出亚硝酸盐氮的氨氮结果后，再将该水样放入反应器1中，第二次测定出亚硝酸盐氮的结果，从第二次计算结果中扣除第一次的计算结果而得水样氨氮的结果。采用这种方式误差较大，甚至会出现检测结果为负数。
采用本设备：将待检测水样直接放入样品臭氧反应池8中。以换向阀65调节进入臭氧发生器61的气源为自然空气或由制氧机生成的96%氧气，臭氧发生器61生成臭氧，并将臭氧导入样品臭氧反应池8中，令水样中的亚硝酸盐被臭氧氧化成稳定的硝酸盐氮，从而消除水样中原有的亚硝酸盐氮成分。最后，样品臭氧反应池8中已经消除了亚硝酸盐氮的待检测水样在工作人员控制下进入反应器1中与检测试剂发生反应并产生待检测的气体，该气体依次流入吸光管2，通过单色器3、光电倍增管4以及信息处理系统5进行处理。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种气相分子吸收光谱仪，包括所述反应器（1）、吸光管（2）、单色器（3）、光电倍增管（4）、信息处理系统（5）和光源（7）；所述反应器（1）、吸光管（2）、单色器（3）、光电倍增管（4）以及信息处理系统（5）依序连接，所述光源（7）正对吸光管（2）、其发出的光线透过吸光管（2）进入单色器（3）中；其特征在于：还包括臭氧装置（6）和样品臭氧反应池（8），所述样品臭氧反应池（8）内存有待检测的水样，所述样品臭氧反应池（8）一端连接臭氧装置（6）、另一端连接反应器（1）。
2.如权利要求1所述一种气相分子吸收光谱仪，其特征在于：所述臭氧装置（6）包括臭氧发生器（61）、流量计（62）和定时器（63）；所述流量计（62）安装于臭氧发生器（61）的输出端，所述定时器（63）连接于臭氧发生器（61）上。
3.如权利要求2所述一种气相分子吸收光谱仪，其特征在于：所述臭氧装置（6）还包括制氧机（64），所述制氧机（64）的输出端连接臭氧发生器（61）的输入端。
4.如权利要求3所述一种气相分子吸收光谱仪，其特征在于：所述臭氧装置（6）还包括换向阀（65），所述换向阀（65）的第一输入端连接制氧机（64）的输出端、第二输入端连接外部空气、输出端与臭氧发生器（61）的输入端相连。
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