CN113702480B - 同位素分析系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及氮元素循环检测的技术领域，提供了一种同位素分析系统，包括：第一输液通道、多个第二输液通道、多个第三输液通道、用于将所述第一输液通道内的液体分别输送到多个所述第三输液通道内的分流器、多个第四输液通道，以及用于分别对多个所述第四输液通道内液体加热到预定温度的加热反应器，以及具有第一出液口和多个第一进液口的第一选择阀；多个所述第二输液通道、多个所述第三输液通道、多个所述第四输液通道，以及多个所述第一进液口分别一一对应；各所述第二输液通道的出口和对应的第三输液通道的出口分别交汇于对应的第四输液通道的入口内；各所述第四输液通道的出口分别与对应的所述第一进液口连通。

Description

同位素分析系统
技术领域
本发明属于元素循环检测的技术领域，更具体地说，是涉及一种同位素分析系统。
背景技术
当前环境保护日益重要，而环境保护中需要对环境过程进行监测(比如：监测氮污染及其在土壤浸液、河水、海水、地下水等环境介质中的迁移转化)。同位素示踪技术在生物地球化学、气候变化、环境科学、生态学和动植物学等现代科学研究中是进行过程分析的重要手段。如植物的生长土壤氮转化过程(请参阅：《15N库稀释法和15N示踪法在草地生态系统氮转化过程研究中的应用———方法与进展》；作者：刘碧荣)、土壤氮元素的循环利用状态(请参阅：《同位素稀释分析在土壤氮素循环利用研究中的应用》；作者：何红波，张旭东)，以及环境中氮污染来源或污染情况分析检测(请参阅：《西湖流域浅层地下水氮污染源解析》，硕士论文；作者：秦雪)。以氮同位素示踪技术为例，通常对标记的铵盐(NH4 +)、羟胺(NH2OH)、亚硝酸盐(NO2 -)和硝酸盐(NO3 -)进行15N示踪，并监测15N在各含氮化合物中的迁移转化从而分析研究体系中的氮转化途径。现有的15N分析技术只能检测一种含氮化合物的15N的丰度(15N反应检测过程请参阅：《Measuring 15N Abundance and Concentration of AqueousNitrate,Nitrite,and Ammonium by Membrane Inlet Quadrupole Mass Spectrometry》；作者：Wolfram Eschenbach Dominika Lewicka-Szczebak)，无法实现多种含氮化合物15N丰度的自动化连续在线监测，不仅操作繁琐、费时费力，也很难快速捕捉研究体系中各种氮转化过程的生物化学信号，成为现代元素循环研究中的技术壁垒。
发明内容
本发明的目的在于提供一种同位素分析系统，以解决现有技术中存在的15 N无法连续监测的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种同位素分析系统，包括：第一输液通道、多个第二输液通道、多个第三输液通道、用于将所述第一输液通道内的液体分别输送到多个所述第三输液通道内的分流器、多个第四输液通道，以及用于分别对多个所述第四输液通道内液体加热到预定温度的加热反应器，以及具有第一出液口和多个第一进液口的第一选择阀；多个所述第二输液通道、多个所述第三输液通道、多个所述第四输液通道，以及多个所述第一进液口分别一一对应；各所述第二输液通道的出口和对应的第三输液通道的出口分别交汇于对应的第四输液通道的入口内；各所述第四输液通道的出口分别与对应的所述第一进液口连通。
进一步地，还包括：用于驱动多个所述第二输液通道和多个所述第三输液通道内液体流动的驱动器。
进一步地，所述驱动器为蠕动泵。
进一步地，所述加热反应器为具有电加热的热源；各所述第四输液通道分别环绕在所述热源外侧。
进一步地，还包括：与所述第一出液口连通的第五输液通道和设置在所述第五输液通道上的冷却器。
进一步地，还包括：与所述第五输液通道连通的质谱仪。
进一步地，还包括：用于去除所述第一输液通道和多个所述第二输液通道内气体的除气装置。
进一步地，所述分流器具有进液管道和多个出液管道；各所述出液管道的入口分别与所述进液管道的出口连通；所述进液管道的入口与所述第一输液通道的出口连通；多个所述出液管道与多个所述第三输液通道一一对应，各所述出液管道的出口分别与所述第三输液通道的入口连通。
进一步地，还包括：具有第二出液口和多个第二进液口的第二选择阀；所述第一输液通道的入口与所述第二出液口连通；
和/或还包括：具有第三出液口和多个第三进液口的第三选择阀；其中一个所述第二输液通道的入口与所述第三出液口连通。
进一步地，所述第二输液通道的数量为四路。
本发明提供的同位素分析系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的同位素分析系统，含有15N的待检测液可以通过第一输液通道进行输送；多个第二输液通道可以分别注入用于与待检测液内不同含15N(分子或离子) 物质反应的试剂；不同用于与待检测液内含15N(分子或离子)的物质可以分别通过分流器分流至多个第三输液通道进行输送(即：第一输液通道经过分流器后分别流入多路第三输液通道内)；多路第三输液通道与多路第二输液通道一一对应；第二输液通道内的试剂与第三输液通道内的待检测液能够分别进入到第四输液通道内进行混合形成混合液；加热反应器对第四输液通道内的混合液加热到预定温度以便于第四输液通道内的待检测液和试剂进行反应；第四输液通道内的混合液再通过第一选择阀的第一进液口进入到第一选择阀内；多路第二输液通道、多路第三输液通道，以及多路第四输液通道一一对应，各第二输液通道与对应的第三输液通道分别交汇入对应的第四输液通道内；当不同的试剂分别注入不同的第二输液通道中，不同的第四输液通道内分别是不同试剂和待检测液的混合液；多路第四输液通道与多个第一进液口一一对应，即各第四输液通道分别注入对应的第一进液口；第一选择阀可以将任意第一进液口与第一出液口进行导通并对外输出；即第一选择阀可以将不同第四输液通道内的混合液进行分别输出检测，便于连续分别检测待检测液内15N化合物分别与不同试剂反应的状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的同位素分析系统的原理示意图；
图2为图1中E处放大示意图；
图3为图1中F处放大示意图。
其中，图中各附图标记：
11-第一输液通道；12-第二输液通道；13-第三输液通道；14-第四输液通道；15-第五输液通道；2-分流器；31-加热反应器；32-驱动器；33-冷却器； 34-质谱仪；35-除气装置；41-第一选择阀；42-第二选择阀；43-第三选择阀； A1-第一试剂；A2-第二试剂；A3-第三试剂；B1-第四试剂；B2-第五试剂；B3- 第六试剂；C1-待检测液；C2-第一标准样品液；C3-第二标准样品液；C4-第三标准样品液；C5-第四标准样品液。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要说明的是，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。其中，A，B分别可以是单数或者复数。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1，现对本发明提供的同位素分析系统进行说明。同位素分析系统，包括：第一输液通道11、多个第二输液通道12、多个第三输液通道 13、用于将第一输液通道11内的液体分别输送到多个第三输液通道13内的分流器2、多个第四输液通道14，以及用于分别对多个第四输液通道14内液体加热到预定温度的加热反应器31，以及具有第一出液口和多个第一进液口的第一选择阀41；多个第二输液通道12、多个第三输液通道13、多个第四输液通道 14，以及多个第一进液口分别一一对应；各第二输液通道12的出口和对应的第三输液通道13的出口分别交汇于对应的第四输液通道14的入口内；各第四输液通道14的出口分别与对应的第一进液口连通。
如此，含有15N的待检测液可以通过第一输液通道11进行输送；多个第二输液通道12可以分别注入用于与待检测液内不同含15N(分子或离子)物质反应的试剂；第一输液通道11内待检测液可以通过分流器2分流至多个第三输液通道13进行输送(即：第一输液通道11经过分流器2后分别流入多路第三输液通道13内)；多路第三输液通道13与多路第二输液通道12一一对应；第二输液通道12内的试剂与第三输液通道13内的待检测液能够分别进入到第四输液通道14内进行混合形成混合液；加热反应器31对第四输液通道14内的混合液加热到预定温度以便于第四输液通道14内的待检测液和试剂进行反应；第四输液通道14内的混合液再通过第一选择阀41的第一进液口进入到第一选择阀 41内；多路第二输液通道12、多路第三输液通道13，以及多路第四输液通道 14一一对应，各第二输液通道12与对应的第三输液通道13分别交汇入对应的第四输液通道14内；当不同的试剂分别注入不同的第二输液通道12中，不同的第四输液通道14内分别是不同试剂和待检测液的混合液；多路第四输液通道 14与多个第一进液口一一对应，即各第四输液通道14分别注入对应的第一进液口；第一选择阀41可以将任意第一进液口与第一出液口进行导通并对外输出；即第一选择阀41可以将不同第四输液通道14内的混合液进行分别输出检测，便于连续分别检测待检测液内15N化合物分别与不同试剂反应的状态。
在一个实施例中，第一输液通道11可以是单根第一管或多根第一管连通形成。在一个实施例中，第一输液通道11可以是供液体流动的槽或空间。
在一个实施例中，第二输液通道12可以是单根第二管或多根第二管连通形成。在一个实施例中，第二输液通道12可以是供液体流动的槽或空间。
在一个实施例中，第三输液通道13可以是单根第三管或多根第三管连通形成。在一个实施例中，第三输液通道13可以是供液体流动的槽或空间。
在一个实施例中，第四输液通道14可以是单根第四管或多根第四管连通形成。在一个实施例中，第四输液通道14可以是供液体流动的槽或空间。
在一个实施例中，第五输液通道15可以是单根第五管或多根第五管连通形成。在一个实施例中，第五输液通道15可以是供液体流动的槽或空间。
在一个实施例中，第一选择阀41具有第一连通孔的第一阀体，第一阀体可旋转，且第一阀体可在多个第一导通位置之间进行旋转切换；多个第一导通位置与多个第一进液口一一对应；当第一阀体转动到对应的第一导通位置时，第一连通孔连通对应的第一进液口和第一出液口。
在一个实施例中，第二选择阀42具有第二连通孔的第二阀体，第二阀体可旋转，且第二阀体可在多个第二导通位置之间进行旋转切换；多个第二导通位置与多个第二进液口一一对应；当第二阀体转动到对应的第二导通位置时，第二连通孔连通对应的第二进液口和第二出液口。
在一个实施例中，第三选择阀43具有第三连通孔的第三阀体，第三阀体可旋转，且第三阀体可在多个第三导通位置之间进行旋转切换；多个第三导通位置与多个第三进液口一一对应；当第三阀体转动到对应的第三导通位置时，第三连通孔连通对应的第三进液口和第三出液口。
在一个实施例中，加热反应器31对第四输液通道14内的液体加热到七十摄氏度。如此，避免温度过高产生大量蒸汽，也避免过低降低反应速率。
在一个实施例中，待检测液可以为土壤浸液或河水、海水、地下水等水样。
在一个实施例中，不同的第二输液通道12内输送不同的试剂。
在一个实施例中，第一输液通道11、第二输液通道12、第三输液通道13、第四输液通道14在反应塔31中以及反应塔31后的部分分别采用下述管道：6m (长)×680um(外径)×530um(内径)。如此，便于液体流动，减少产物附着、降低管道堵塞的可能。
在一个实施例中，第一输液通道11、第二输液通道12、第三输液通道13、第四输液通道14在蠕动泵32中分别采用下述管道：Tygon牌且产品名为：S3 E-LFL tubing，15cm(长)×508um(内径)。如此，便于液体流动，控制液体流速。
在一个实施例中，第一输液通道11、第二输液通道12、第三输液通道13、第四输液通道14在蠕动泵32中分别采用下述管道：Tygon牌且产品名为：S3 E-LFL tubing，15cm(长)×320um(内径)。如此，便于液体流动，控制液体流速。
在一个实施例中，第一输液通道11、第二输液通道12、第三输液通道13、第四输液通道14在蠕动泵32外和反应塔31前分别采用下述管道：0.1-1m(长) ×406um(外径)×508um(内径)。如此，便于液体流动，减少附着堵塞的可能。
在一个实施例中，第一选择阀41采用VICI品牌且产品名为Low Pressure StreamSelectors。在一个实施例中，第一选择阀41可以采用4通道，6通道，以及8通道中任意一种。在一个实施例中，第一选择阀41的通信接口采用RS232 接口。
在一个实施例中，第二选择阀42采用VICI品牌且产品名为Low Pressure StreamSelectors。在一个实施例中，第二选择阀42可以采用4通道，6通道，以及8通道中任意一种。在一个实施例中，第二选择阀42的通信接口采用RS232 接口。
在一个实施例中，第三选择阀43采用VICI品牌且产品名为Low Pressure StreamSelectors。在一个实施例中，第三选择阀43可以采用4通道，6通道，以及8通道中任意一种。在一个实施例中，第三选择阀43的通信接口采用RS232 接口。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同位素分析系统的一种具体实施方式，还包括：用于驱动多个第二输液通道12和多个第三输液通道13内液体流动的驱动器32。如此，驱动器32驱动第二输液通道12内液体流动，便于第二输液通道12内的液体输送，也能够减少第二输液通道12内液体的阻塞；驱动器32驱动第三输液通道13内液体流动，便于第三输液通道13内的液体输送，也能够减少第三输液通道13内液体的阻塞。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同位素分析系统的一种具体实施方式，驱动器32为蠕动泵。
在一个实施例中，蠕动泵为Ismatec品牌生产的；型号：Ecoline VC-360；采用八通道。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同位素分析系统的一种具体实施方式，加热反应器31为具有电加热的热源；各第四输液通道14分别环绕在热源外侧。如此，采用电加热，效率高。
在一个实施例中，加热反应器31内反应时间为7分钟。在一个实施例中，加热到75摄氏度并在此温度保持恒温。
在一个实施例中，加热反应器31具有中空铝柱，第四输液通道14流过中空铝柱，热源通过中空铝柱对第四输液通道14内的液体进行加热。
在一个实施例中，热源为电热丝。
在一个实施例中，热源包括：电加热、温感器，以及温控元件。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同位素分析系统的一种具体实施方式，还包括：与第一出液口连通的第五输液通道15和设置在第五输液通道 15上的冷却器33。如此，将第五输液通道15上的温度降下来，便于进行后续的检测。在一个实施例中，冷却器33可以通过空气散热片制冷。在一个实施例中，冷却器33可以通过制冷剂(类似空调)进行制冷。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同位素分析系统的一种具体实施方式，还包括：与第五输液通道15连通的质谱仪34。如此，质谱仪34能够对元素进行有效分析，跟踪元素(比如同位素15N)的反应状态。
在一个实施例中，质谱仪34采用英国海德公司(公司英文名：Hiden Analytical)且产品名为Hiden HPR-40MIMS System。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同位素分析系统的一种具体实施方式，还包括：用于去除第一输液通道11和多个第二输液通道12内气体的除气装置35。如此，第一输液通道11内的气体经过除气装置35后，除气装置 35将第一输液通道11内的气泡或溶解性气体去除，避免气泡或溶解性气体对后续混合或反应的干扰；第二输液通道12内的气体经过除气装置35后，除气装置35将第二输液通道12内的气泡或溶解性气体去除，避免气泡或溶解性气体对后续混合或反应的干扰。
在一个实施例中，除气装置35采用膜脱气装置。
在一个实施例中，除气装置35采用DEGASi品牌且产品名为：Compact Stand AloneDegasser；型号：Systec AF。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同位素分析系统的一种具体实施方式，分流器2具有进液管道和多个出液管道；各出液管道的入口分别与进液管道的出口连通；进液管道的入口与第一输液通道11的出口连通；多个出液管道与多个第三输液通道13一一对应，各出液管道的出口分别与第三输液通道 13的入口连通。如此，第一输液通道11内的液体从进液管道的入口进入分流器2，进液管道内的液体从进液管道的出口分别进入到多个出液管道内；多个出液管道与多个第三输液通道13一一对应，各出液通道内的液体分别从出液通道的出口输入到对应的第三输液通道13内。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同位素分析系统的一种具体实施方式，还包括：具有第二出液口和多个第二进液口的第二选择阀42；第一输液通道11的入口与第二出液口连通。如此，多种样品液可以通过不同的第二进液口输入到第二选择阀42内，第二选择阀42将第二出液口分别与不同的第二进液口连通，即可将不同第二进液口内的样品液分别独立通过第二出液口排出至第一输液通道11内。
在一个实施例中，同位素分析系统还包括：具有第三出液口和多个第三进液口的第三选择阀43；其中一个第二输液通道12的入口与第三出液口连通。如此，多种试剂可以通过不同的第三进液口输入到第三选择阀43内，第三选择阀43将第三出液口分别与不同的第三进液口连通，即可将不同第三进液口内的试剂分别独立通过第三出液口排出至对应的第二输液通道12内。
在一个实施例中，第四试剂B1通过第三选择阀43上一个第三进液口进入到其中一个第二输液通道12内。在一个实施例中，第五试剂B2通过第三选择阀43上另一个第三进液口进入到其中一个第二输液通道12内。在一个实施例中，第六试剂B3通过第三选择阀43上另一个第三进液口进入到其中一个第二输液通道12内。
在一个实施例中，第五试剂B2为HCl。在一个实施例中，第六试剂B3为水。如此，可以通过HCl和水冲洗第二输液通道12。在一个实施例中，清洗方式为：第四试剂B1进入到第二输液通道12内后，先用H2O清洗1分钟，然后再用HCL清洗一分钟，最后再次使用第四试剂B1。在一个实施例中，第四试剂 B1为NaBrO溶液。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的同位素分析系统的一种具体实施方式，第二输液通道12的数量为四路。如此，四种不同的试剂可以分别从不同的第二输液通道12进行输送。
在本申请中，M代表mol/l(摩尔/升)。
在本申请中，mg N/ml(即：(N代表nitrogen)，mg/ml氮)。
在一个实施例中，其中一个第二输液通道12的入口连通装有第一试剂A1 的容器；其中第一试剂A1用于与第一输液通道11内的NH2OH反应以供后续检测。在一个实施例中，(1)NH2OH+NO2 -→N2O+H2O+OH-(2)4Fe3++2NH2OH →4Fe2++N2O+H2O+4H+NH2OH的反应过程可以为(1)(2)中任意一种或多种。在一个实施例中，准备NH2OH标准试剂的过程中：盐酸羟胺在去离子水中溶解，需要达到的标准为：10mg N/ml＝49.257g NaNO3；1mg N/ml＝4.9257 gNaNO3；0.1mg N/ml＝0.4926g NaNO3，15N含量为1至10atom％。
在一个实施例中，第一试剂A1经过除气装置35后进入其中一个第二输液通道12内。
在一个实施例中，其中一个第二输液通道12的入口连通装有第二试剂A2 的容器；其中第二试剂A2用于与第一输液通道11内的NO2 -反应以供后续检测。在一个实施例中，NO2 -的反应过程可以为：NO2 -+2KI+H+→NO+KI.I+KOH。在一个实施例中，准备的试剂包括：78％H3PO4、0.2M KI。在一个实施例中，将33.2g的KI边搅拌边溶解到1L水中。在一个实施例中，在含有30ml KI 的H3PO4中，加入75ml 78％的H3PO4和95ml去离子水。在一个实施例中，准备亚硝酸盐标准试剂的过程中：NaNO2在去离子水中溶解，需要达到的标准为： 10mg N/ml＝49.257g NaNO2；1mg N/ml＝4.9257g NaNO2；0.1mg N/ml ＝0.4926g NaNO2，15N含量为1至10atom％。
在一个实施例中，第二试剂A2经过除气装置35后进入其中一个第二输液通道12内。
在一个实施例中，其中一个第二输液通道12的入口连通装有第三试剂A3 的容器；其中第三试剂A3用于与第一输液通道11内的NO3 -反应以供后续检测。在一个实施例中，NO3 -的反应过程可以为NO3 -+3V3++4H+→NO+3V4++2H2O。在一个实施例中，准备的试剂包括：H2O、0.1M VCl3、37％HCl。在一个实施例中，试剂A3的主要准备过程包括：溶解1.57g VCl3于去离子水中，然后与16 ml 37％HCl混合均匀。在一个实施例中，准备硝酸盐标准试剂的过程中：NaNO3在去离子水中溶解，需要达到的标准为：10mg N/ml＝49.257g NaNO3；1mg N/ml＝4.9257g NaNO3；0.1mg N/ml＝0.4926g NaNO3，15N含量为1至 10atom％。
在一个实施例中，第三试剂A3经过除气装置35后进入其中一个第二输液通道12内。
在一个实施例中，其中一个第二输液通道12的入口连通装有第四试剂B1 的容器；其中第四试剂B1用于与第一输液通道11内的NH4 +反应以供后续检测。在一个实施例中，NH4 +的反应过程可以为2NH4 ++3BrO-+2OH-→N2+5 H2O+3Br-。在一个实施例中，准备的试剂包括：Br2、H2O、KI、NaOH。在一个实施例中，准备第四试剂B1的过程包括：20g的NaOH溶解进200ml的H2O，在4℃的情况下进行振动,加入溴，变成橘黄色后，在4摄氏度冰箱中放置过夜，再将0.25g KI溶解进50ml H2O内。在一个实施例中，2NaOH+Br2→NaOBr+NaBr+H2O。在一个实施例中，对于样品化学反应，此NaOBr溶液可以直接使用；NaOBr溶液仅在碱性范围内稳定，应始终存放在冰箱中(比如：低于零度)以确保次溴化物摩尔浓度的稳定性；新制备的NaOBr溶液理论上的含量为0.156M BrO-，应每4周检查一次摩尔浓度；此外，对于NaOBr溶液，目视检查悬浮颗粒，如有必要，通过筛板过滤。
在一个实施例中，第四试剂B1经过除气装置35后进入其中一个第二输液通道12内。
在一个实施例中，第五试剂B2经过除气装置35后进入其中一个第二输液通道12内。
在一个实施例中，第六试剂B3经过除气装置35后进入其中一个第二输液通道12内。
在一个实施例中，待检测液C1为土壤液或河水、海水、地下水等水样。
在一个实施例中，第一标准样品液C2为含有NH2OH预定浓度的溶液。
在一个实施例中，第二标准样品液C3为含有NO2 -预定浓度的溶液。在一个实施例中，可以参考《用于测定亚硝酸盐氮15同位素丰度的样品制备方法》，公开号：CN110763535A。
在一个实施例中，第三标准样品液C4为含有NO3 -预定浓度的溶液。
在一个实施例中，第四标准样品液C5为含有NH4 +预定浓度的溶液。
在一个实施例中，待检测液C1经过除气装置35后进入其中一个第一输液通道11内。
在一个实施例中，第一标准样品液C2经过除气装置35后进入其中一个第一输液通道11内。
在一个实施例中，第二标准样品液C3经过除气装置35后进入其中一个第一输液通道11内。
在一个实施例中，第三标准样品液C4经过除气装置35后进入其中一个第一输液通道11内。
在一个实施例中，第四标准样品液C5经过除气装置35后进入其中一个第一输液通道11内。
在一个实施例中，蠕动泵、反应器，以及质谱仪34分别采用labviewer 调控系统进行控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.同位素分析系统，其特征在于，包括：第一输液通道、多个第二输液通道、多个第三输液通道、用于将所述第一输液通道内的液体分别输送到多个所述第三输液通道内的分流器、多个第四输液通道，以及用于分别对多个所述第四输液通道内液体加热到预定温度的加热反应器，以及具有第一出液口和多个第一进液口的第一选择阀；多个所述第二输液通道、多个所述第三输液通道、多个所述第四输液通道，以及多个所述第一进液口分别一一对应；各所述第二输液通道的出口和对应的所述第三输液通道的出口分别交汇于对应的所述第四输液通道的入口内；各所述第四输液通道的出口分别与对应的所述第一进液口连通；
其中一个所述第二输液通道的入口连通装有第一试剂的容器，所述第一试剂用于与所述第一输液通道内的NH2OH反应以供后续检测；其中一个所述第二输液通道的入口连通装有第二试剂的容器，所述第二试剂用于与所述第一输液通道内的NO2 -反应以供后续检测；其中一个所述第二输液通道的入口连通装有第三试剂的容器，所述第三试剂用于与所述第一输液通道内的NO3 -反应以供后续检测；其中一个所述第二输液通道的入口连通装有第四试剂的容器，所述第四试剂用于与所述第一输液通道内的NH4+反应以供后续检测；
所述第一选择阀包括：具有第一连通孔的第一阀体，第一阀体可旋转，且第一阀体可在多个第一导通位置之间进行旋转切换；多个第一导通位置与多个第一进液口一一对应；当第一阀体转动到对应的第一导通位置时，第一连通孔连通对应的第一进液口和第一出液口；
还包括：具有第二出液口和多个第二进液口的第二选择阀；所述第一输液通道的入口与所述第二出液口连通；第二选择阀包括：具有第二连通孔的第二阀体，第二阀体可旋转，且第二阀体可在多个第二导通位置之间进行旋转切换；多个第二导通位置与多个第二进液口一一对应；当第二阀体转动到对应的第二导通位置时，第二连通孔连通对应的第二进液口和第二出液口；
还包括：具有第三出液口和多个第三进液口的第三选择阀；其中一个所述第二输液通道的入口与所述第三出液口连通；第三选择阀包括：具有第三连通孔的第三阀体，第三阀体可旋转，且第三阀体可在多个第三导通位置之间进行旋转切换；多个第三导通位置与多个第三进液口一一对应；当第三阀体转动到对应的第三导通位置时，第三连通孔连通对应的第三进液口和第三出液口。
2.如权利要求1所述的同位素分析系统，其特征在于，还包括：用于驱动多个所述第二输液通道和多个所述第三输液通道内液体流动的驱动器。
3.如权利要求2所述的同位素分析系统，其特征在于，所述驱动器为蠕动泵。
4.如权利要求1所述的同位素分析系统，其特征在于，所述加热反应器为具有电加热的热源；各所述第四输液通道分别环绕在所述热源外侧。
5.如权利要求1所述的同位素分析系统，其特征在于，还包括：与所述第一出液口连通的第五输液通道和设置在所述第五输液通道上的冷却器。
6.如权利要求5所述的同位素分析系统，其特征在于，还包括：与所述第五输液通道连通的质谱仪。
7.如权利要求1所述的同位素分析系统，其特征在于，还包括：用于去除所述第一输液通道和多个所述第二输液通道内气体的除气装置。
8.如权利要求1所述的同位素分析系统，其特征在于，所述分流器具有进液管道和多个出液管道；各所述出液管道的入口分别与所述进液管道的出口连通；所述进液管道的入口与所述第一输液通道的出口连通；多个所述出液管道与多个所述第三输液通道一一对应，各所述出液管道的出口分别与所述第三输液通道的入口连通。
9.如权利要求1至8任一项所述的同位素分析系统，其特征在于，所述第二输液通道的数量为四路。
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WO2009136600A1 (ja) * 2008-05-09 2009-11-12 コニカミノルタエムジー株式会社 マイクロチップ、マイクロチップ送液システム、及びマイクロチップの送液方法
CN102269663B (zh) * 2010-06-04 2013-01-30 武汉新芯集成电路制造有限公司 Icp-ms在线取样装置及金属杂质在线监测方法
CN102527306B (zh) * 2010-12-28 2014-01-29 中国科学院化学研究所 一种阵列式连续流动微流控芯片装置及其制作方法与应用
CN109596782A (zh) * 2013-04-15 2019-04-09 塞莫费雪科学（不来梅）有限公司 用于同位素比分析仪的进气系统和确定同位素比的方法
CN113375981A (zh) * 2015-06-26 2021-09-10 基础科学公司 用于采集液体样品的系统
CN109696374B (zh) * 2017-10-23 2022-09-23 中国石油化工股份有限公司 测定元素和/或化合物含量的方法和仪器
CN108132294A (zh) * 2017-12-30 2018-06-08 杭州谱育科技发展有限公司 水质多元素在线监测系统
WO2019199730A1 (en) * 2018-04-09 2019-10-17 Ecolab Usa Inc. Methods for colorimetric endpoint detection and multiple analyte titration systems
CN109030368B (zh) * 2018-09-08 2023-06-23 重庆科技学院 一种与比色皿联用的微流控芯片使用方法

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