CN114207413A - 用于在水中定量可溶气体污染物的微流体分析方法和设备 - Google Patents

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克莱尔·特罗奎特
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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Abstract

用于通过微流体电路分析气体污染物的方法，所述微流体回路包括用于泵送液体的装置和用于捕获气体的装置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)生成液体流，所述液体包括选择性衍生试剂；b)在液体流中捕获和溶解气体污染物；c)使污染物与选择性衍生试剂反应，以形成液体衍生化合物；d)测量液体衍生化合物的浓度并确定气体污染物的浓度。

Description

用于在水中定量可溶气体污染物的微流体分析方法和设备
本发明涉及一种用于分析气体污染物(诸如甲醛)的方法以及一种用于实施这个方法的设备。
气体污染物(诸如甲醛)存在于我们的环境中。在室外环境中，它们可能直接来自工业或汽车排放物或来自森林火灾，或间接来自挥发性有机化合物的氧化。甲醛能够溶于水，并且因此也在大洋、海洋、地表水体或雨水中发现。
同样，在室内环境中也发现这种物质，因为某些油漆、经过处理的木材或纸张、树脂或甚至织物都会散发这种物质。通常，在室内环境中，甲醛的浓度在10与100μg/m3之间，在工作环境中甚至可以达到几百μg/m3。标准规定了工作和非工作环境中甲醛浓度的限制阈值，因此，精确测量空气中气体污染物(尤其是甲醛)排放水平的能力变得必要和非常重要。
已经开发了许多分析设备。在一些情况下，诸如Aerolaser(Haket al.,Atmos.Chem.Phys.,5:2881-2900,2005)或In'Air Solutions(Guglielminiet al.,Talanta,72:102-108,2017)出售的分析仪，它们涉及在包括选择性衍生试剂的液体溶液中捕获用于分析的气体污染物，该气体污染物与所述选择性衍生试剂进行定量反应。气体污染物的浓度可以经由测量衍生剂与气体污染物之间反应产生的产物的浓度来测量。然而，这些设备包括：气泵，其用于捕获包括用于在设备中分析的气体污染物的空气；以及质量流量调节器，其用于调节包括选择性衍生试剂的液体溶液的流速，其特别昂贵、体积大、噪音大且耗能。这限制了便携式分析设备的发展。
本发明旨在弥补现有技术中的上述缺陷，更特别地旨在提供一种用于分析气体污染物的方法和能够实施所述方法的一种用于分析气体污染物的设备，所述设备既不包括任何气泵也不包括任何质量流量调节器。
因此，本发明提供一种用于通过微流体电路分析气体污染物的方法，所述微流体电路包括用于泵送液体的装置和用于捕获气体的装置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)生成液体流，所述液体包括选择性衍生试剂；
b)在液体流中的捕获并溶解气体污染物；
c)使污染物与选择性衍生试剂反应，以形成液体衍生化合物；
d)测量液体衍生化合物的浓度并确定气体污染物的浓度。
根据本发明的实施例：
-步骤c)包括调节液体流的温度；
-步骤d)通过荧光光谱法或通过比色法进行；
-气体污染物选自醛类化合物或氯胺类化合物；
-气体污染物为甲醛；并且
-在步骤a)中生成的液体流具有在0.1μL/min与100μL/min之间的流速。
本发明还提供一种用于实施根据本发明的方法的气体污染物分析设备，其包括：蠕动泵；包括液体溶液的容器，所述液体溶液包括选择性衍生试剂，并且所述容器具有至少一个入口和一个出口，所述出口连接到蠕动泵；用于在包括液体溶液的液体流中捕获和溶解气体污染物的装置；用于使气体污染物与选择性衍生试剂反应以形成衍生化合物的装置，其连接到容器的入口并且连接到捕获装置；以及传感器，所述传感器适用于确定衍生化合物的浓度，所述传感器连接到蠕动泵并且连接到捕获装置。
根据实施例：
-捕获装置位于排放单元中，排放单元位于排放气体污染物的材料的表面上，和/或
-所述设备被调整为闭合微流体电路。
本发明还提供一种用于实施根据本发明的方法的气体污染物分析设备，其包括：至少一个入口，所述至少一个入口适用于包括至少一种液体选择性衍生试剂的溶液；连接到所述入口的蠕动泵；用于在包括衍生试剂的液体流中捕获和溶解气体污染物的装置，所述装置位于蠕动泵的出口处；用于使气体污染物与衍生试剂反应以形成衍生化合物的装置，所述装置位于捕获装置的出口处；传感器，所述传感器适用于确定衍生化合物的浓度，所述传感器位于反应装置的出口处；以及至少一个出口，所述至少一个出口适用于排空气体污染物、选择性衍生试剂和来自气体污染物与选择性衍生试剂之间的反应的衍生化合物。
根据实施例：
-所述设备还包括液体的入口和电磁阀系统，所述电磁阀系统位于用于液体和选择性衍生试剂的入口与蠕动泵之间，其方式为使得泵的出口为包括衍生试剂的液体流；并且-所述设备还包括入口和出口，所述入口和所述出口适用于包括气体污染物的气体。
根据与本发明的设备相关的实施例：
-传感器包括荧光检测器或光谱仪或色度计；
-捕获装置包括微孔管；
-捕获装置为微流体芯片，所述微流体芯片包括多孔膜和适用于液体的至少一个入口和一个出口；
-反应装置为微流体芯片；并且
-传感器包括微流体芯片。
通过参考附图阅读说明书，本发明的其他特征、细节和优点将变得显而易见，附图作为示例给出，分别表示：
[图1]，根据本发明的方法中的步骤的方案；
[图2]，根据本发明第一实施例的分析设备；
[图3]，用于确定根据本发明的设备的气体污染物浓度的装置的示例；
[图4]，根据本发明第二实施例的分析设备；
[图5a]和[图5b]，用根据本发明第一实施例的分析设备进行的测量示例；
[图6]，根据本发明第三实施例的分析设备；
[图7]，根据本发明第四实施例的分析设备；
[图8a]和[图8b]，用根据本发明第三实施例和第四实施例的分析设备进行的测量示例。
在本发明中，选择性衍生试剂是一种试剂，其与用于分析的气体污染物反应以形成称为衍生化合物的化合物，所述化合物易于检测和定量。
[图1]表示根据本发明的方法的步骤的方案。所述方法包括四个步骤，从a)到d)。它通过微流体电路实施，所述微流体电路包括用于泵送液体的装置和用于捕获气体的装置。参考图2到图6给出了这个类型的微流体电路的示例。
第一步骤a)涉及生成液体流体，所述流体包括选择性衍生试剂。选择性衍生试剂可以包括在该液体中或在生成该流体期间添加到该液体。借助于微流体电路中存在的液体泵送装置，通过泵送该液体来生成所述流体。
第二步骤b)涉及：在步骤a)中生成的流体中捕获用于分析的气体污染物，并且将其溶解在所述流体中。
例如，通过微流体电路的捕获装置捕获污染物。特别是可以通过使气体污染物穿过多孔表面来进行捕获。多孔表面可以是多孔膜，该多孔膜位于液体流在其中运行的微流体单元上。多孔表面也可以是液体流在其中运行的微孔管。
第三步骤(步骤c))涉及：使该流体溶液中的气体污染物与过量的选择性衍生试剂反应，以形成衍生化合物。选择性衍生试剂的浓度大大过量，并因此无法确定。因此，在这个反应步骤中，污染物被定量地转化成衍生化合物。
以下步骤(步骤d))涉及：测量衍生化合物的浓度，用以确定气体污染物的浓度。
根据一个实施例，这个步骤d)通过荧光光谱法或通过比色法进行。
如果衍生化合物是荧光化合物，可以通过荧光光谱法进行荧光测量，例如，用于确定衍生化合物的浓度，并且由此确定气体污染物的浓度。
同样可以通过比色法测量来确定衍生化合物的浓度，以便随后确定气体污染物的浓度，因为选择性衍生试剂的浓度大大过量，因此无法确定。因此，污染物被定量地转化成衍生化合物。
根据实施例，用于分析的气体污染物是醛类(尤其是甲醛)化合物，或氯胺类化合物。更一般而言，用于分析的气体污染物是易溶于液相中的气体，因此具有高的亨利常数，大于20mol.L-1.(1/9.9e10-6)Pa-1或20M/atm，或在溶液中具有快速反应，尽管亨利常数小于20M/atm。
选择所述选择性衍生化合物，以便与用于分析的气体污染物进行反应。因此，如果气体污染物是甲醛，则衍生化合物可以是例如氟-P；或者，如果气体污染物是氯胺，则衍生化合物可以是例如碘和淀粉的混合物。
步骤a)中生成的流体优选地是慢速流体：流动越慢，每单位体积衍生试剂中溶解的气体污染物的量越大。如果流动太快，则该流体中的气体污染物的稀释度将过量。如果流速在0.1μL/min与100μL/min之间，并且更优选地，如果流速在1μL/min与50μL/min之间，则该流体被认为是慢的。
根据一个实施例，步骤c)包括：调节液体流的温度，以控制污染物与衍生试剂之间的反应动力学并促进和/或加速溶解的污染物与衍生试剂的反应。
根据另一个实施例，所述方法的步骤a)还包括校准微流体电路的步骤，以确定微流体电路内部的气体污染物的浓度。这个校准步骤还能够校准用于确定气体污染物浓度的装置，例如，用于衍生化合物的荧光或比色法测量的装置。
[图2]表示根据本发明第一实施例的气体污染物分析设备DAP，其能够实施本发明的方法。
DAP设备是闭合回路，该闭合回路包括：蠕动泵P、适用于包括液体溶液的容器VL、用于捕获气体污染物的装置PG、用于使气体污染物与选择性衍生试剂反应的装置R、；以及传感器D，其适用于确定衍生化合物浓度，从而能够确定气体污染物的浓度。
容器VL具有至少一个入口E和一个出口S，并且包含在容器VL中的液体溶液包括至少一种选择性衍生试剂。液体溶液可以是衍生试剂与另一种液体的混合物，或者只是衍生试剂。容器VL的出口S连接到蠕动泵P。
捕获装置PG适用于在包括液体溶液的液体流中捕获气体污染物，所述流体由蠕动泵P生成。更特别地，它通常包括微孔管或微孔膜。
反应装置R连接到容器VL的入口E。传感器D连接到蠕动泵P，并连接到捕获装置PG。
根据一个实施例，捕获装置PG是：微流体芯片，其包括用于液体流的至少一个入口和一个出口以及多孔膜。多孔膜定位成使得膜的一侧上有液体流，而另一侧上有气体污染物。多孔膜和液体流速使气体污染物能够在芯片中循环的液体流中被捕获，并且能够在该相同的流体中被溶解。在这种情况下，芯片的入口连接到容器VL的出口，而其出口连接到反应装置R。
根据一个实施例，反应装置R是微流体芯片，该微流体芯片包括：入口，其连接到捕获装置PG的出口；以及出口，其连接到容器VL的入口E。这个芯片可以包括蛇形通道，使得溶解的气体污染物和衍生试剂有时间反应并形成衍生化合物。
根据一个实施例，反应装置R是恒温的，以便控制气体污染物与选择性衍生试剂之间的反应动力学。因此，DAP设备可以包括位于捕获装置PG与容器VL之间的烘箱或珀尔帖模块，反应装置R位于其中，烘箱能够使流体被加热，并且珀尔帖模块能够使流体保持恒定温度。
根据一个实施例，传感器D包括微流体芯片，其包括连接到蠕动泵P的入口和连接到捕获装置PG的出口。
[图3]图示了包括微流体芯片的传感器D的示例。微流体芯片PUCE经由其入口连接到蠕动泵P，并经由其出口连接到捕获装置PG。光源LED位于芯片PUCE上方，并且二向色镜MD位于芯片PUCE与光源LED之间。镜MD定位成将来自光源LED的光线发送到芯片PUCE，并从芯片PUCE反射光线。例如，光源LED是发光二极管。传感器D还包括光电倍增管PM，所述光电倍增管PM定位成接收由镜DM反射并来自芯片PUCE的光线。
根据另一个实施例，光源LED位于图3的光电倍增管PM的位置，并且光电倍增管PM位于图3中光源LED的位置。
根据一个实施例，光学滤波器可以位于光电倍增管PM的前面和光源LED的前面，以便更好地区分从光源LED反射的光和来自芯片PUCE的荧光信号。
这个实施方式特别适用于荧光测量，并且可以在衍生化合物发出荧光时使用。
当已校准时，光电倍增管PM能够确定衍生化合物的浓度，并因此确定气体污染物的浓度。
更一般而言，光电倍增管PM可以由光电二极管代替或由另一个光电探测器代替。
更一般而言，可以通过传感器D用荧光光谱法或吸收光谱法进行检测，由此能够确定衍生化合物的浓度，并因此确定气体污染物的浓度。
根据另一个实施例，捕获装置PG和反应装置R各自在单独的微流体芯片上实现，并且传感器D包括与捕获装置PG和反应装置R分离的另一个微流体芯片。这允许获得微型设备，因为例如芯片可以测量为75x 25x 1.5mm。
根据另一个实施例，捕获装置PG是微孔管，其包含液体流体，该液体流体包括选择性衍生试剂。气体污染物穿过管的多孔表面，然后被捕获在穿过管的流体中。因此，污染物溶解在液体流中。
[图4]示出了根据本发明第二实施例的分析设备DAP2。设备DAP2也是闭合回路，并且包括与图2中所示的元件相同的元件，并且还包括排放单元CE，其容纳捕获装置PG。排放单元CE位于排放用于分析的气体污染物的材料Mat的表面上。
排放单元CE通常为圆柱形，其基底适用于为圆形的材料Mat。这个设备DAP2能够直接确定由材料Mat排放的气体污染物的浓度，并因此确定从这个材料Mat的排放。所述方法之外的校准步骤能够使要连接的排放单元CE中平衡时确定的浓度达到通过材料Mat排放气体污染物的程度，这个排放水平通常用于根据这个气体污染物的排放对材料进行分类。例如，对于排放甲醛的材料，根据法国的标签，存在四个类别：A+、A、B和C，其中A+对应于排放最低的类别。
此外，排放单元CE的高度越小，气体污染物朝向捕获装置PG的扩散越快。如前所述，捕获装置、反应装置和用于确定污染物浓度的装置可以实现为微流体芯片或包括微流体芯片。
所述的设备DAP和DAP2在闭合回路中操作。容器VL中包含的液体溶液变得不断地富含气体污染物，并因此富含由衍生试剂与气体污染物之间的反应产生的衍生化合物。
当衍生化合物发出荧光时，其浓度可以从表示荧光信号随时间增加的曲线的斜率来测量。
如果对衍生化合物执行吸光度测量，则衍生化合物的浓度将由表示吸光度随时间增加的曲线的斜率确定。
[图5a]和[图5b]呈现了由衍生化合物发出的荧光的测量的示例。图5a表示衍生化合物的荧光信号随时间的变化，并且图5b表示荧光信号的斜率与容器VL体积的乘积随气体污染物浓度的变化。
在t1与t2之间、t3与t4之间以及t5与t6之间，信号的斜率为零，并且因此在这些时间间隔内不形成额外的衍生化合物。这意味着捕获装置周围的空气不包含气体污染物，并且意味着在这些相同的时间间隔内空气是纯净的(分析空白)。
在t2与t3之间以及t4与t5之间，荧光信号的斜率增加。这意味着放置在闭合回路中的溶液变得富含气体污染物，这些气体污染物与选择性衍生试剂反应以形成荧光衍生化合物。因此，在捕获装置周围存在气体污染物。信号的斜率越大，空气中气体污染物的浓度越高。
在由荧光信号的斜率确定衍生化合物的浓度(然后是气体污染物的浓度)之后，在图5b中，也有可能表示荧光信号的斜率与容器VL体积的乘积随气体污染物浓度的变化。斜率乘以容器的体积，以便考虑与再循环中衍生试剂的体积相关的稀释效应。这还允许在荧光信号与污染物浓度之间获得线性关系，从而能够对污染物浓度进行定量分析。
包含选择性衍生试剂的容器VL的体积可以适于用户所需的测量时间。因此，如果需要快速准确地测量污染物浓度，则容器VL使用小的体积—然而，这也带来设备的快速饱和的风险。这是因为：一旦检测器因溶液的浓度过高而饱和，就会达到饱和。如果探测器和光电倍增管PM允许，可以考虑降低增益以获得非饱和信号，这意味着已针对这些新条件进行了校准。更简单地，当接近饱和或已达到饱和时，有必要改变容器VL，并将新的容器放置在其位置中，所述新的容器仍然包括无污染物的液体溶液，并包括能够与用于分析的气体污染物反应的选择性衍生试剂。优选的是更换容器VL，而不仅仅是清空容器，并且然后用液体溶液重新填充，以避免清洁容器VL的步骤。所述设备的微流体电路的体积可以事先用相同的溶液清洗，以便从所述设备去除衍生化合物。
在参考图1所描述的方法中分别组合的两个设备DAP和DAP2能够使用极少量的选择性衍生试剂，并且去除用外部废物单元来储存衍生化合物和过量衍生试剂的需要，并且在适当的情况下，去除未反应的气体污染物的痕迹。
分析设备DAP特别适用于在工作状态下进行测量。例如，有可能使用体积为6mL的选择性衍生试剂以在低污染(甲醛浓度小于15μg/m3)的室内环境中进行六天的分析，或者有可能使用体积为6mL的衍生试剂以在高污染(甲醛浓度约为120μg/m3)环境中执行三十小时的分析。同样，有可能在污染环境(甲醛浓度大于500μg/m3)中每24小时使用体积为24ml的选择性衍生试剂。
分析设备DAP2特别适用于材料、家具或装饰涂料(例如油漆和涂料)的生产商。
[图6]呈现了根据本发明第三实施例的分析设备DAP3。
设备DAP3包括：至少一个入口EAD，其适用于包括至少一种液体选择性衍生试剂的液体溶液；蠕动泵P，其连接到入口EAD；和用于捕获选择性衍生试剂中的气体污染物的装置PG，所述装置PG位于泵P的出口处。在捕获装置PG之后，用于使气体污染物与选择性衍生试剂反应的装置R允许两种化合物反应，以形成至少一种衍生化合物。在反应装置R之后连接适用于确定衍生化合物的浓度的传感器D。传感器D连接到设备DAP3的出口SP，所述出口SP允许排空剩余的衍生化合物、溶解的气体污染物和衍生试剂。与以上呈现的设备不同，设备DAP3在开式回路中操作。
入口EAD适用于接收选择性衍生试剂和其他液体的液体混合物，或者适用于仅接收液体选择性衍生试剂。
蠕动泵P能够泵送衍生试剂并生成包括这个试剂的液体流，使得气体污染物随后被捕获，然后借助捕获装置PG溶解在这个流体中。
[图7]呈现了根据本发明第四实施例的设备DAP4。这个设备DAP4具有与设备DAP3相同的类型，因为它也在开式回路中操作。
除了设备DAP3中已经存在的元件外，设备DAP4还包括由以下组成的系统：电磁阀V1、V2、V3和V4、两个其他入口EAU和CALIB、两个烘箱F1和F2、两个管TUBE1和TUBE2、出口SP处的废物单元和风扇。烘箱F1是可选的。其中一个管(TUBE1)形成捕获装置PG，而第二管(TUBE2)与捕获装置平行地放置，并且可以用于校准设备DAP3。
入口EAU、EAD和CALIB位于蠕动泵的入口处。第一电磁阀V1位于入口EAU与泵之间，并且第二电磁阀V2将入口EAD和CALIB连接到第一电磁阀V1。入口EAD和CALIB分别连接到电磁阀V2的一个端口。
入口EAU允许液体(通常为水)被输送到蠕动泵P的入口。入口EAD还连接到泵P，并且因此可以在泵P的出口处生成液体流，所述液体流包括选择性衍生试剂或来自入口EAU的液体。
入口CALIB通常用于校准设备。因此，它适用于接收选择性衍生试剂和用于分析的气体污染物的混合物。
在泵P的出口处，可选地存在烘箱F1，用于加热液体流，其将具有随后促进衍生试剂与污染物之间的反应的效果。代替烘箱F1，可以使用温度调节系统(诸如珀尔帖系统)来调节液体流的温度。这在气体污染物为氯胺时尤其有用，因为氯胺产生的衍生化合物在高于30℃的温度下分解。在这种情况下，系统将配置成将流体的温度保持在20℃。
在烘箱F1之后是捕获装置PG，其由两个电磁阀V3和V4以及管TUBE1形成。第二管(TUBE2)与捕获装置平行放置。第一管(TUBE1)连接到电磁阀V3的一个端口和电磁阀V4的一个端口。第二管(TUBE2)连接到电磁阀V3的另一个端口和电磁阀V4的另一个端口。烘箱F1通过电磁阀V3的另一个端口连接到捕获装置PG。此外，电磁阀V4的另一个端口将捕获装置PG连接到反应装置R。
第一管(TUBE1)是适用于捕获气体污染物的管。因此，它可以是微孔管，用于在这个管TUBE1中循环的液体流中捕获气体污染物。
第二管(TUBE2)是不能捕获气体污染物的管。它通常是：无孔管，其仅携带来自入口EAU的液体流，或仅携带来自入口EAD的选择性衍生试剂，或来自入口CALIB的液体混合物。例如，它由聚四氟乙烯或聚醚醚酮(PEEK)制成。这个第二管(TUBE2)将更通常地被选择用于通过位于入口CALIB处的液体溶液来校准设备DAP4。通过选择来自入口EAU的液体或来自入口EAD的选择性衍生试剂，这个管TUBE2也可以被选择用以产生空白。
反应装置R位于捕获装置PG的出口处。在这个实例中，它包括：烘箱F2，其能够加热流体，所述流体在反应装置R中循环并且包括溶解在至少包括选择性衍生试剂的液体溶液中的气体污染物。烘箱F2允许控制试剂与污染物的反应，更具体地，允许所述反应加速。
用于调节流体温度的系统，诸如珀耳帖系统，也可以代替第二烘箱F2。
反应装置R的出口连接到适用于确定衍生化合物浓度的传感器D，这个传感器自身连接到设备DAP4的出口SP。对于前述设备，这个传感器D可以适用于对由污染物与衍生试剂的反应形成的衍生化合物进行荧光或比色法测量。
设备DAP4的出口SP通常形成废物单元，用于排空液体溶液，所述液体溶液包括衍生化合物、过量衍生试剂和可选地溶解的未反应的气体污染物。
风扇V可以有利地存在和定位为使设备DAP4内的环境空气通风，以便促进借助捕获装置PG进行任何气体污染物的捕获。
设备DAP4包括两个烘箱F1和F2，但也有可能仅存在烘箱F1或仅存在烘箱F2，或者如果反应不需要烘箱，则不存在烘箱。
类似地，也可以用两个系统(代替F1和F2)来调节将要出现的流体的温度，或者仅用一个系统(代替F1或F2)来调节将要出现的流体的温度。
根据另一个实施例，设备DAP4包括：入口，其适用于气体，尤其是气体污染物；和出口，其适用于气体。使用这个入口和这个出口，以校准设备DAP4，更特别地，以在管TUBE1和TUBE2周围以极低流速注入已知浓度的混合物。这种类型的校准能够确定捕获率，并因此产生更精确的测量结果，以便以尽可能高的精度确定设备DAP4中环境空气中的气体污染物浓度。
两个设备DAP3和DAP4由于其测量精度而特别适合于专用在空气污染物计量中。
[图8a]和[图8b]呈现了用第三实施例和第四实施例的设备DAP3和DAP4进行的测量示例。
由气体污染物与选择性衍生试剂的反应形成的衍生化合物发出并由确定装置D检测到的荧光信号表示为时间的函数。图8a表示这个荧光信号随时间变化，而图8b表示相同的荧光信号随环境空气中污染物浓度变化。
在t1与t2之间，使用气体模式(利用专用于气体的入口和出口)用纯净空气执行空白。因此，电磁阀V3和V4配置成使得液体流仅在第一管TUBE1中循环，所述第一管适用于捕获气体污染物。由于注入纯净空气，设备DAP4无法变得富含气体污染物。因此，衍生化合物的荧光信号是恒定的。
随后，在t2与t3之间，设备DAP4进入测量模式中。电磁阀V3和V4仍配置成使得液体流在第一管TUBE1中循环，所述第一管适用于捕获气体污染物。在这个时间间隔期间，如果确实存在气体污染物，则荧光信号将增加，直到达到平稳状态(如本图所示的情况)。鉴于这个信号相对于预先进行的空白的高度，可以基于较早执行的校准来确定气体污染物的浓度。
在t3与t4之间，使用纯净空气，操作切换回空白模式。因此，不能向设备提供设备周围的任何气体污染物，并且荧光信号降低，因为之前获得的衍生化合物经由出口SP被去除，直到达到恒定水平。
还有可能运行另一个几乎相同的序列，但是使用第二管TUBE2来执行t1与t2之间以及t3与t4之间的空白，并执行在前面段落中解释的t2与t3之间的测量。
在基于荧光信号已确定气体污染物浓度之后，在图8b中，荧光信号随捕获装置PG周围的环境空气中气体污染物浓度变化。据观察，这两个量通过线性关系相互关联，因此允许进行定量分析。

Claims (17)

1.一种用于通过微流体电路分析气体污染物的方法，所述微流体电路包括用于泵送液体的装置和用于捕获气体的装置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)生成液体流，所述液体包括选择性衍生试剂；
b)在所述液体流中捕获并溶解所述气体污染物；
c)使所述污染物与所述选择性衍生试剂反应，以形成液体衍生化合物；
d)测量液体衍生化合物的浓度并确定气体污染物的浓度。
2.如权利要求1所述的用于分析气体污染物的方法，其中，步骤c)包括调节所述液体流的温度。
3.如前述权利要求任一项所述的用于分析气体污染物的方法，其中，步骤d)通过荧光光谱法或通过比色法进行。
4.如前述权利要求任一项所述的用于分析气体污染物的方法，其中，所述气体污染物选自醛类化合物或氯胺类化合物。
5.如前述权利要求任一项所述的用于分析气体污染物的方法，其中，所述气体污染物是甲醛。
6.如前述权利要求任一项所述的用于分析气体污染物的方法，其中，在步骤a)中生成的液体流具有在0.1μL/min与100μL/min之间的流速。
7.一种用于实施如前述权利要求任一项所述的方法的气体污染物分析设备(DAP)，包括：
蠕动泵(P)；
包括液体溶液的容器(VL)，所述液体溶液包括选择性衍生试剂，并且所述容器具有至少一个入口(E)和一个出口(S)，所述出口连接到所述蠕动泵；
用于在包括所述液体溶液的液体流中捕获和溶解所述气体污染物的装置(PG)；
用于使所述气体污染物与所述选择性衍生试剂反应以形成衍生化合物的装置(R)，所述装置连接到所述容器(VL)的入口(E)并且连接到捕获装置(PG)；以及
传感器(D)，所述传感器适用于确定衍生化合物的浓度，所述传感器连接到所述蠕动泵(P)并且连接到所述捕获装置(PG)。
8.如权利要求7所述的气体污染物分析设备(DAP2)，其中，所述捕获装置(PG)位于排放单元(CE)中，所述排放单元位于排放所述气体污染物的材料(Mat)的表面上。
9.如权利要求7和8中任一项所述的气体污染物分析设备(DAP、DAP2)，其被调整为闭合微流体电路。
10.一种用于实施如权利要求1至6中任一项所述的方法的气体污染物分析设备(DAP3)，包括：
至少一个入口(EAD)，所述至少一个入口适用于包括至少一种液体选择性衍生试剂的溶液；
连接到所述入口的蠕动泵(P)；
用于在包括所述衍生试剂的液体流中捕获和溶解所述气体污染物的装置(PG)，所述装置位于所述蠕动泵的出口处；
用于使所述气体污染物与所述衍生试剂反应以形成衍生化合物的装置(R)，所述装置位于捕获装置的出口处；
传感器(D)，所述传感器适用于确定衍生化合物的浓度，所述传感器位于反应装置的出口处；以及
至少一个出口(SP)，所述至少一个出口适用于排空所述气体污染物、所述选择性衍生试剂和来自所述气体污染物与所述选择性衍生试剂之间的反应的衍生化合物。
11.如权利要求10所述的气体污染物分析设备(DAP4)，还包括用于液体的入口(EAU)和电磁阀(V1、V2)系统，所述电磁阀系统位于用于所述液体和所述选择性衍生试剂的入口与所述蠕动泵之间，其方式为所述泵的流出物为包括所述衍生试剂的液体流。
12.如权利要求10和11中任一项所述的气体污染物分析设备，还包括入口和出口，所述入口和所述出口适用于包括所述气体污染物的气体。
13.如权利要求7至12中任一项所述的气体污染物分析设备(DAP、DAP2、DAP3、DAP4)，其中，所述传感器(D)包括荧光检测器或光谱仪或色度计。
14.如权利要求7至13中任一项所述的气体污染物分析设备(DAP、DAP2、DAP3、DAP4)，其中，所述捕获装置(PG)包括微孔管(TUBE1)。
15.如权利要求7至13中任一项所述的气体污染物分析设备(DAP、DAP2、DAP3)，其中，所述捕获装置为微流体芯片，所述微流体芯片包括多孔膜和适用于液体的至少一个入口和一个出口。
16.如权利要求7至15中任一项所述的气体污染物分析设备(DAP、DAP2、DAP3)，其中，反应装置(R)为微流体芯片。
17.如权利要求7至16中任一项所述的气体污染物分析设备(DAP、DAP2、DAP3)，其中，所述传感器(D)包括微流体芯片(PUCE)。
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