CN203101324U - 顺序注射在线检测水质铅装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种顺序注射在线检测水质铅装置，包括电解池、注射泵、蠕动泵、微量进样泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、多通道顺序阀、三通阀、电化学工作站和平板电脑，各部件通过高分子塑料软管连成系统。多通道顺序阀包含一个中心接口及第1~第5接口，中心接口与三通阀的第2接口之间以定量环相连接，第1接口连接电解池，第2接口连接样品水贮瓶，多通道顺序阀第3接口连接载流液贮瓶，第4接口连接清洗液贮瓶，第5接口连接镀汞液贮瓶；微量进样泵的出口管与电解池相连。本装置将顺序注射用于溶出伏安法检测铅浓度，可对地面水、污水和工业废水等各种水源在线、快速进行铅含量检测，水样定量精确，具有高度重现性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种顺序注射在线检测水质铅装置，用于对各种水原铅含量的自动在线监测，属于化学分析和水环境监测分析领域。
背景技术
铅是可在人体和动物组织中蓄积的有毒金属，其主要毒性效应是导致贫血症、神经机能失调和肾损伤，水系中的铅污染主要来源于诸如蓄电池、冶炼、五金、机械、涂料或电镀工业等排放的废水，因此，工业排水的铅含量的在线监测十分必要。溶出伏安法被认为是检测一种痕量重金属离子有的效方法。溶出伏安法将被测物质在适当的条件下电解一定的时间，然后改变电极的电位，使富集在该电极上的物质重新溶出，根据溶出过程中所得到的伏安曲线峰高与溶液中金属离子的浓度成比例，达到定量分析的目的。目前的溶出伏安法的检测过程多采用手工操作，工序多，操作麻烦，重现性差，检测精度不高，不能适应对工业废水含铅量的实时在线监测。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种顺序注射在线检测水质铅装置，实现对地面水、污水和工业废水等各种水源中铅含量的在线、快速检测。
本实用新型检测铅的装置，包括电解池（T）、注射泵（P1）、蠕动泵（P2）、微量进样泵（P3）、第一电磁阀（V1）、第二电磁阀（V2）、第三电磁阀（V3）、第四电磁阀（V4）、多通道顺序阀（V5）、三通阀（V6）、电化学工作站（H）和平板电脑（G），各部件通过高分子塑料软管连成系统，其连接关系如下：
电解池（T）内插有工作电极（B1）、参比电极（B2）和辅助电极（B3），所述各电极分别与电化学工作站（H）的对应接口相连接；电化学工作站（H）与平板电脑（G）连接；
第一电磁阀（V1）的第1接口连接原水样，第一电磁阀的第2接口与第二电磁阀（V2）的第1接口相连，第一电磁阀（V1）的第3接口为洗脱液出口；
第二电磁阀（V2）的第2接口与注射泵相连，第二电磁阀（V2）的第3接口连接吸附柱（D）；
第三电磁阀（V3）的第1接口为废液出口，第2接口连接吸附柱（D）出口，第3接口连接样品水贮瓶（E）；
第四电磁阀(V4)的的第1接口为废液出口，第四电磁阀V4的的第2接口经蠕动泵(P2)与三通阀(V6)的第 1接口连接，第四电磁阀V4的第3接口为蒸馏水进口；
多通道顺序阀(V5)包含一个中心接口及与之选择相通的第1~第5接口；所述中心接口与三通阀(V6)的第 2接口之间以定量环(L)相连接；多通道顺序阀(V5)其它各接口的连接关系如下：第1接口连接电解池(T)，第2接口连接样品水贮瓶，第3接口连接载流液贮瓶(F)，第4接口连接清洗液贮瓶(J)，第5接口连接镀汞液贮瓶(K)；微量进样泵（P3）的出口管与电解池相连。
所述高分子塑料软管为内径1.1~1.3 mm，外径2.5~3.0 mm的聚四氟乙烯管。
所述定量环内径为2.0 mm，外径为3.75 mm，长度为 2 m的聚四氟乙烯管。
连接微量进样泵的聚四氟乙烯管的内径为0.8 mm，外径为1.6 mm。
本实用新型检测水质铅的装置将顺序注射用于溶出伏安法检测铅浓度，实现检测顺序连续并自动控制，可对地面水、污水和工业废水等各种水源中铅含量进行在线、快速检测，采用定长的聚四氟乙烯管为定量环，水样定量精确，具有高度重现性。可通过吸附柱将原水样中的铅富集成高浓度的样品水，从而可检测含铅量很小的水样，排除了其它金属离子的干扰，提高检测的灵敏度。
附图说明
图1是顺序注射在线检测水质铅装置的结构示意图。
图中：Vl---第一电磁阀、V2-第二电磁阀、V3-第三电磁阀、V4-第四电磁阀、V5-多通道顺序阀、V6-三通阀、Pl-注射泵、P2-蠕动泵、P3-微量进样泵、L-定量环、I-液位检测器、T-电解池、D-吸附柱、B1-工作电极、B2-参比电极、B3-辅助电极、H-电化学工作站（购买自天津理工大学）、G-平板电脑、E-样品水贮瓶、F-载流液贮瓶、J-清洗液贮瓶、K-镀汞液贮瓶。
具体实施方式
电解池T中插入工作电极B1、参比电极B2和辅助电极B3，电化学工作站H与三个电极连接。三通阀V6的1-2位接口通，多通道顺序阀V5转到5位接口，蠕动泵P2正转，从镀汞液贮瓶K中吸入镀汞液于定量环L中，待液位检测器I检测到溶液，多通道顺序阀V5转到1位接口，蠕动泵P2反转，将定量环L内的镀汞液注入到电解池T中；平板电脑G选定沉积电位和沉积时间，即在电极上镀汞膜。镀汞膜后，通过蠕动泵P2将电解池T的镀汞液注入定量环L中，再转换多通道顺序阀V5至5位接口，将定量环L中的镀汞液注入镀汞液贮瓶K回收；第四电磁阀V4转至2-3位接口通，蠕动泵P2反转，将蒸馏水注入到电解池T中。
然后进入预处理程序，第一电磁阀V1的1-2位接口通，第二电磁阀V2的1-2位接口通，水样先吸入到注射泵Pl中，再经第二电磁阀V2的2-3位接口注入吸附柱D内，水中的铅被吸附富集。第一电磁阀V1的2-3位接口通，第二电磁阀V2的1-2位接口通，注射泵Pl吸入洗脱液；第二电磁阀V2的2-3位接口通，第三电磁阀V3的1-2位接口通，注射泵Pl将洗脱液注入吸附柱D，洗脱被吸附的铅，流出富集铅的样品水注入样品水贮瓶E中。
然后进入进样程序：三通阀V6的1-2位接口通，多通道顺序阀V5转到2位接口，蠕动泵P2正转，把水样注入定量环L中；多通道顺序阀V5转到1位接口，蠕动泵P2反转，将定量环L内的水样通过多通道顺序阀V5的0位接口、1位接口注入到电解池T中，水样注入完毕；多通道顺序阀V5转到3位接口，蠕动泵P2正转，把载流液贮瓶F中的载流液注入定量环L中，蠕动泵P2反转，将定量环L内的载流液注入到电解池T中。通过电化学工作站H，在工控机G内的电化学工作软件中选择阳极溶出伏安法，沉积电位为-1.1 V，沉积时间为150 s，清洗电位为-0.3 V，时间为15s，计算得样品水的铅溶出峰面积；然后用微量进样泵P3先后两次向电解池T中加入标液（每次加标50μL），并分别用阳极溶出伏安法分析，得到两个打标之后溶出峰的峰面积，将样品水的铅溶出峰面积值和两个打标之后溶出峰的峰面积值通过计算公式，计算水样中铅的浓度。
Claims (4)
1.顺序注射在线检测水质铅装置，其特征是包括电解池（T）、注射泵（P1）、蠕动泵（P2）、微量进样泵（P3）、第一电磁阀（V1）、第二电磁阀（V2）、第三电磁阀（V3）、第四电磁阀（V4）、多通道顺序阀（V5）、三通阀（V6）、电化学工作站（H）和平板电脑（G），各部件通过高分子塑料软管连成系统，其连接关系如下：
电解池（T）内插有工作电极（B1）、参比电极（B2）和辅助电极（B3），所述各电极分别与电化学工作站（H）的对应接口相连接；电化学工作站（H）与平板电脑（G）连接；
第一电磁阀（V1）的第1接口连接原水样，第一电磁阀的的第2接口与第二电磁阀（V2）的第1接口相连，第一电磁阀（V1）的第3接口为洗脱液出口；
第二电磁阀（V2）的第2接口与注射泵相连，第二电磁阀（V2）的第3接口连接吸附柱（D）；
第三电磁阀（V3）的第1接口为废液出口，第2接口连接吸附柱（D）出口，第3接口连接样品水贮瓶（E）；
第四电磁阀(V4)的的第1接口为废液出口，第四电磁阀V4的的第2接口经蠕动泵(P2)与三通阀(V6)的第 1接口连接，第四电磁阀V4的第3接口为蒸馏水进口；
多通道顺序阀(V5)包含一个中心接口及与之选择相通的第1~第5接口；所述中心接口与三通阀(V6)的第 2接口之间以定量环(L)相连接；多通道顺序阀(V5)其它各接口的连接关系如下：第1接口连接电解池(T)，第2接口连接样品水贮瓶，第3接口连接载流液贮瓶(F)，第4接口连接清洗液贮瓶(J)，第5接口连接镀汞液贮瓶(K)；微量进样泵（P3）的出口管与电解池相连。
2.根据权利要求1所述的顺序注射在线检测水质铅装置，其特征是所述的高分子塑料软管为内径1.1~1.3 mm，外径2.5~3.0 mm的聚四氟乙烯管。
3.根据权利要求2所述的顺序注射在线检测水质铅装置，其特征是所述定量环内径为2.0 mm，外径为3.75 mm，长度为 2 m的聚四氟乙烯管。
4. 根据权利要求3所述的顺序注射在线检测水质铅装置，其特征是连接微量进样泵的聚四氟乙烯管的内径为0.8 mm，外径为1.6 mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN106546687A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-03-29 | 北京莱伯泰科仪器股份有限公司 | 用于凝胶色谱净化系统的小型化装置及其使用方法 |
| US11162933B2 (en) | 2019-09-11 | 2021-11-02 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | System and method for detecting heavy metals in a fluid |
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