CN207263636U - 基于芯片技术的浊点萃取在线富集‑原子荧光检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及浊点萃取在线富集‑原子荧光检测领域，更具体地，涉及一种基于芯片技术的浊点萃取在线富集‑原子荧光检测装置。一种基于芯片技术的浊点萃取在线富集‑原子荧光检测装置，包括多节结反应器、吸附微柱以及芯片氧化装置，所述吸附微柱一端通过第一导管与所述多节结反应器相连；另一端通过第二导管与所述芯片氧化装置相连；所述的吸附微柱上设置有温控装置，所述芯片氧化装置的一端设置有通过第三导管连接的气液分离器，所述气液分离器的一端设置有原子荧光装置。本实用新型结构简单，能够有效地构建了浊点萃取在线富集‑氢化物发生‑原子荧光检测联用系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及浊点萃取在线富集-原子荧光检测领域，更具体地，涉及一种基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置。
背景技术
在现代仪器分析方法中，样品前处理是整个分析过程的关键步骤，在分析复杂基质中痕量组分时，它直接影响样品的分析速度和结果的准确性。操作简便快速、有机溶剂用量少、装置微型化和自动化、易于与各种检测仪器在线联用的新型样品前处理技术已成为当前分析化学领域的重要发展趋势，其中预处理装置微型化、自动化和与分析仪器在线联用是目前研究的热点之一。
目前文献报道的CPE技术大多是采用离线的人工操作预处理方式，较少有将CPE中的混合、水浴、离心、分相和稀释等过程一体化，实现CPE自动化、微型化的报道。究其原因，主要是在线富集较难实现CPE上述步骤。传统的CPE由于实验中需要经过多种试剂的加入、机械振动和多级萃取，使预富集过程操作繁琐、耗时长，自动化程度低，且试剂消耗量相对较大。
氢化物发生-原子荧光光谱法适用于多元素同时分析，待测元素可形成气态氢化物（汞元素除外），易于与基体分离，降低了基体干扰；同时由于改进了气体进样方式，极大的提高了进样效率，降低了光谱干扰和化学干扰，现已成为分析实验室非常重要的分析技术之一。因此，如果能将CPE与HG-AFS有机结合而建立CPE在线富集-HG-AFS联用技术，必将极大拓宽CPE和HG-AFS的应用范围。
目前尚未见有浊点萃取在线富集与HG-AFS技术联用方面的文献报道。CPE样品为金属络合物，难于直接氢化物发生生成气态氢化物，需加入强氧化剂进行化学分解，在线将其转化为无机态；HG过程产生的大量气体会对CPE分离造成反压，为了操作的稳定性，需将CPE和后续的HG隔开，或者调整管路内径，降低管路之间的连接长度来消除反压的影响。目前现有技术中尚未有满足此需求的装置。因此，仍需要设计CPE在线富集-HG-AFS联用装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测的装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置，包括多节结反应器、吸附微柱以及芯片氧化装置，所述吸附微柱一端通过第一导管与所述多节结反应器相连；另一端通过第二导管与所述芯片氧化装置相连；所述的吸附微柱上设置有温控装置，所述芯片氧化装置的一端设置有通过第三导管连接的气液分离器，所述气液分离器的一端设置有原子荧光装置。其中多节结反应器的设置是为了将样品溶液、螯合剂、表面活性剂以及洗脱剂在多结节反应器中进行预混合，然后通过第一导管将多节结反应器中的溶液导入到吸附微柱中，实现样品的在线富集和洗脱，同时吸附微柱上设置有温控装置，这种温控装置的设置是为了改变吸附微柱中表面活性剂水溶液的外界温度，从而引起表面活性剂水溶液相分离而突然出现浑浊现象。同时这种控温装置能够根据不同试液出现浊点现象所需要温度的不同而有效地设置不同的温度。芯片氧化装置的设置是为了解决浊点萃取的样品为金属络合物难以直接氢化物发生生成气态氢化物，因此需要在芯片氧化装置加入强氧化剂进行化学分解，在线将其转化为无机态。
优选地，所述的控温装置包括感应加热电源、电磁感应线圈、控制开关以及红外温度检测仪，所述的感应加热电源和电磁感应线圈电连接。控温装置的设置是为了可以保持吸附微柱中的溶液保持在一定的温度中，同时红外温度检测仪可以时时监测吸附微柱中溶液的温度。
优选地，所述的电磁感应线圈均匀围绕在吸附微柱的表面。电磁感应线圈均匀围绕在吸附微柱的表面是为了将电磁感应线圈产生的热量通过吸附微柱传递给吸附微柱中溶液。
优选地，所述的加热电源的功率、电压可调节设置。加热电源的功率以及电压为可调设置可以实现电磁感应线圈发热量的控制，从而控制吸附微柱中溶液的温度变化。
优选地，所述芯片氧化装置的一端设置有第一接口、第二接口，所述芯片氧化装置的另一端设置有第三接口。芯片氧化装置设置的第一接口是为了与吸附微柱通过第一导管相连，第二接口的设置是为了往芯片氧化装置中加入氧化剂、萃取液以及盐酸，所述第三接口的设置是为了使芯片氧化装置与气液分离器通过聚四氟乙烯相连，使芯片氧化装置中反应得到的产物导入到气液分离器中。
优选地，所述的芯片氧化装置设置有Y形结构的微通道，所述的微通道设置有不同的高深宽比的Y形结构。所述的微通道为硅橡胶、聚甲基丙烯酸酯结构。芯片氧化装置的设置是为了将金属离子络合物转化为易与硼氢化钾反应的价态和形态，实现萃取液的氧化、洗脱和提供后续分液分离器所需要的介质。
优选地，所述的第一接口与吸附微柱相连，所述第三接口通过聚四氟乙烯与气液分离器相连。采用聚四氟乙烯连接芯片氧化装置与气液分离器，是为了防止气液分离器中的HG过程产生大量的气体对芯片氧化装置装置中的反应过程造成反压，为了操作的稳定性，采用较短的聚四氟乙烯管路来消除反压的影响。
优选地，所述的第一导管与多节结反应器的连接点为多节结反应器的底部，所述第一导管与吸附微柱的连接点为微柱的上部，所述的第二导管与吸附微柱的连接点设置在吸附微柱的上部。第一导管与多节结反应器的连接点为多节结反应器的底部，是为了能够便于将多节结反应器中的溶液导入到吸附微柱中，第一导管与吸附微柱的连接点为吸附微柱的上部，这样设置是为了便于将胶束相导入到芯片氧化装置中。
优选地，所述的多节结反应器底部设置有蠕动泵，所述的多节结反应器设置有用于向多节结反应器输送各种试剂的若干管道，在所述管道上设置有控制阀门。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置在微柱外围加电磁感应加热线圈，改变工作电压实现控温，制作成电磁感应加热吸附微柱，这样既不占用多余空间又可加热同时结合多节结反应器实现浊点萃取技术在线富集。
利用芯片加工技术，以硅橡胶、聚甲基丙烯酸酯等高分子材料制作Y形结构的微通道的氧化装置及通过尽可能短的聚四氟乙烯(PTFE)管连接后续的HG，气液分离器作为接口的设计，可以解决络合物在线氧化、系统反压和接口难题，有效地构建了浊点萃取在线富集-氢化物发生-原子荧光检测联用系统。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
图1为本实用新型一种基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置的实施例，包括多节结反应器1、吸附微柱2以及芯片氧化装置3，吸附微柱2一端通过第一导管4与所述多节结反应器1相连；另一端通过第二导管5与所述芯片氧化装置3相连；吸附微柱2上设置有控温装置，芯片氧化装置3的一端设置有通过第三导管6连接的气液分离器7，气液分离器7的一端设置有原子荧光装置8。
其中，控温装置包括感应加热电源9、电磁感应线圈10、控制开关11以及红外温度检测仪，感应加热电源9、电磁感应线线圈10以及控制开关11顺次相连。
另外，电磁感应线圈10均匀围绕在吸附微柱2的表面。
其中，加热电源9的功率、电压可调节设置。
另外，芯片氧化装置3的一端设置有第一接口12、第二接口13，芯片氧化装置3的另一端设置有第三接口14。
其中，芯片氧化装置3设置有Y形结构的微通道15，微通道15设置有不同的高深宽比的Y形结构。
另外，微通道15为硅橡胶、聚甲基丙烯酸酯结构。
其中，第一接口12与吸附微柱2相连，第三接口14通过聚四氟乙烯与气液分离器7相连。第一导管4与多节结反应器1的连接点为多节结反应器1的底部，第一导管4与吸附微柱2的连接点为吸附微柱2的上部，第二导管5与吸附微柱2的连接点设置在吸附微柱2的上部。
另外，多节结反应器1底部设置有蠕动泵16，多节结反应器1设置有用于向多节结反应器1输送各种试剂的若干管道17，管道17上设置有控制阀门18。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置，其特征在于：包括多节结反应器（1）、吸附微柱（2）以及芯片氧化装置（3）；所述吸附微柱（2）一端通过第一导管（4）与所述多节结反应器（1）相连，另一端通过第二导管（5）与所述芯片氧化装置（3）相连；所述的吸附微柱（2）上设置有控温装置，所述芯片氧化装置（3）的一端设置有通过第三导管（6）连接的气液分离器（7），所述气液分离器（7）的一端设置有原子荧光装置（8）。
2.根据权利要求1所述的基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置，其特征在于：所述的控温装置包括感应加热电源（9）、电磁感应线圈（10）、控制开关（11）以及红外温度检测仪，所述的感应加热电源（9）、电磁感应线圈（10）以及控制开关（11）顺次相连。
3.根据权利要求2所述的基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置，其特征在于：所述的电磁感应线圈（10）均匀缠绕于吸附微柱（2）的表面。
4.根据权利要求3所述的基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置，其特征在于：所述的加热电源（9）为功率、电压可调节结构。
5.根据权利要求你1所述的基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置，其特征在于：所述的芯片氧化装置（3）设置有第一接口（12）、第二接口（13），所述芯片氧化装置（3）的另一端设置有第三接口（14）。
6.根据权利要求5所述的基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置，其特征在于：所述的芯片氧化装置（3）设置有Y形结构的微通道（15），所述的微通道（15）设置有不同的高深宽比的Y形结构。
7.根据权利要求6所述的基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置，其特征在于：所述的微通道（15）为硅橡胶、聚甲基丙烯酸酯结构。
8.根据权利要求5至7任一项所述的基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置，其特征在于：所述的第一接口（12）与吸附微柱（2）相连，所述第三接口（14）通过聚四氟乙烯与气液分离器（7）相连。
9.根据权利要求1所述的基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置，其特征在于：所述的第一导管（4）与多节结反应器（1）的连接端为多节结反应器（1）的底部端部，所述第一导管（4）与吸附微柱（2）的连接端为微柱的上部端部，所述的第二导管（5）与吸附微柱（2）的连接端设于吸附微柱（2）的上部端部。
10.根据权利要求1所述的基于芯片技术的浊点萃取在线富集-原子荧光检测装置，其特征在于：所述的多节结反应器（1）底部设置有蠕动泵（16），所述的多节结反应器（1）设置有用于向多节结反应器（1）输送各种试剂的若干管道（17），所述管道（17）上设置有控制阀门（18）。
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