CN207300962U - 基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置，包括暗箱，所述暗箱内嵌有并列设置的U型检测池和U型发光池，所述检测池的U型入口连接待测海水的进液管一，U型出口连接排液管一，所述发光池的U型入口连接发光试剂的进液管二，U型出口连接排液管二；所述检测池和发光池之间通过位于底部侧面的双极电极连接，所述发光池的底部中央设有发光窗口，所述发光窗口通过光电倍增管与信号处理系统连接；所述检测池的底部远离发光池的一侧连接驱动电极的正极，所述发光池的底部远离检测池的一侧连接驱动电极的负极，本实用新型所公开的装置自动化程度高、结构简单、精确度优良，可在线检测海水盐度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种海水盐度检测装置，特别涉及一种基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置。
背景技术
海水盐度是海洋体系中一个十分重要的参数。精确检测海水盐度对于海洋学、海洋环境研究、气候预测、军事以及海洋渔业等领域具有十分重要的经济及社会意义。海洋检测规范(GB17378-2007)中推荐的检测方法有两种，分别为盐度计法和温盐深仪(Conductivity/Temperature/Depth，CTD)法，这两种方法都是基于电导率法。盐度计法是取样进行实验室分析，有感应式盐度计和电极式盐度计两种，存在操作复杂，时效性差等缺点。温盐深仪(CTD)是目前测量海水盐度的最常用设备，可以实现长期连续的盐度检测，国内外已有相关产品问世。温盐深仪(CTD)法需要同时检测电导率、温度和深度进而标定出盐度，存在误差大，电极易受干扰，精度不高等缺点。海水盐度检测方法除了电导率法外，还有折射率法以及比重法等。目前迅速发展的海水盐度测量技术有光纤传感技术和非接触式的微波遥感技术，这些新技术弥补了传统方法的许多不足，但距离商品化仍有一定的距离。
电致化学发光(Electrogenerated Chemiluminescence，ECL)是通过在电极上施加一定的电压使电极附近的物质发生电子转移形成激发态并返回基态产生的发光现象。电致化学发光(ECL)是化学发光和电化学相结合的产物，其灵敏度非常高，在生物传感、生命分析化学领域都有广泛用途。传统的电致化学发光技术以三电极系统为基础，近年来，由于双极电极具有结构简单，无需外接导线连接等优点，电致化学发光逐渐与双极电极相结合作为一种新兴技术在物质分析检测领域发挥越来越大的作用，但是在海水盐度检测领域的应用还未见报道。
针对上述海水盐度检测的不足，拓展技术领域，本实用新型基于双极电极-电致化学发光技术，设计出一种自动化程度高、结构简单、精确度优良的海水盐度在线测量装置。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置，以达到自动化程度高、结构简单、精确度优良的目的。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置，包括暗箱，所述暗箱内嵌有并列设置的U型检测池和U型发光池，所述检测池的U型入口连接待测海水的进液管一，U型出口连接排液管一，所述发光池的U型入口连接发光试剂的进液管二，U型出口连接排液管二；所述检测池和发光池之间通过位于底部侧面的双极电极连接，所述发光池的底部中央设有发光窗口，所述发光窗口通过光电倍增管与信号处理系统连接；所述检测池的底部远离发光池的一侧连接驱动电极的正极，所述发光池的底部远离检测池的一侧连接驱动电极的负极。
上述方案中，所述进液管一上设有电磁阀一和蠕动泵一，所述进液管二上设有电磁阀二和蠕动泵二。
上述方案中，所述驱动电极为铂丝电极，驱动电压为10-50V。
上述方案中，所述暗箱为聚二甲基硅氧烷制成的长方体箱体，箱体外包裹黑色聚乙烯层，箱体的长3-12cm，宽2-5cm，厚度0.5-2cm。
上述方案中，所述进液管一、进液管二、排液管一和排液管二的外径为1-4mm，内径为0.5-2.5mm。
上述方案中，所述蠕动泵一和蠕动泵二为六转子脉冲泵，泵流量为0.4-24ml/min。
通过上述技术方案，本实用新型提供的基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置在驱动电压的作用下，发光试剂阴离子富集于双极电极阳极端被氧化并产生电致化学发光现象，待测海水中的阳离子富集于双极电极阴极端。由于双极电极两端的电荷保持平衡，所以发光强度与海水中阳离子浓度成正比。发光试剂发出的光通过预留的发光窗口收集并传输至光电倍增管并进一步通过信号处理系统计算出海水中阳离子的浓度并输出海水盐度结果。本实用新型具有以下的优点和效果是：
本实用新型将双极电极-电致化学发光联合技术应用到海水盐度在线检测中，为海水盐度检测提供了一个新的方法，拓宽了双极电极-电致化学发光技术的应用领域。
通过控制电磁阀、蠕动泵自动进样、集成度高、操作简单，体积小，可以用于实验室检测，也非常适合在线原位分析。
本实用新型的装置中采用封装的双极电极，封闭性强，无需导线连接，而且体积小，可塑性和选择性都很强。所采用的电致化学发光技术，灵敏度高，误差小，检测速度快。
本实用新型所述的检测海水盐度的方法，使用一种试剂，配制简单，低毒，而且可以回收利用，对环境友好。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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。
图1为本实用新型实施例所公开的一种基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置示意图。
图中，1、暗箱；2、检测池；3、发光池；4、进液管一；5、排液管一；6、进液管二；7、排液管二；8、双极电极；9、发光窗口；10、光电倍增管；11、信号处理系统；12、驱动电极的正极；13、驱动电极的负极；14、电磁阀一；15、蠕动泵一；16、电磁阀二；17、蠕动泵二。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实用新型提供了一种基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置，如图1所示，该装置可以进行在线的海水盐度检测，自动化程度高、结构简单、精确度优良。
如图1所示的基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置，包括暗箱1，暗箱1为聚二甲基硅氧烷制成的长方体箱体，箱体外包裹黑色聚乙烯层，箱体的长3-12cm，宽2-5cm，厚度0.5-2cm。
暗箱1内嵌有并列设置的U型检测池2和U型发光池3，检测池2的U型入口连接待测海水的进液管一4，U型出口连接排液管一5，发光池3的U型入口连接发光试剂的进液管二6，U型出口连接排液管二7；进液管一4、进液管二6、排液管一5和排液管二7的外径为1-4mm，内径为0.5-2.5mm。
检测池2和发光池3之间通过位于底部侧面的双极电极8连接，发光池3的底部中央设有发光窗口9，发光窗口9通过光电倍增管10与信号处理系统11连接；检测池2的底部远离发光池3的一侧连接驱动电极的正极12，发光池3的底部远离检测池2的一侧连接驱动电极的负极13。
进液管一4上设有电磁阀一14和蠕动泵一15，进液管二6上设有电磁阀二16和蠕动泵二17。蠕动泵一15和蠕动泵二17为六转子脉冲泵，泵流量为0.4-24ml/min。
本实施例中，驱动电极为铂丝电极，驱动电压为10-50V。
具体检测过程如下：
开启电磁阀二16和蠕动泵二17、控制流速为5ml/min、泵入一定量的发光试剂至有废液排出，发光试剂为鲁米诺溶液的组成：NaOH的浓度为1mmol/L，鲁米诺的浓度为0.1mmol/L。发光试剂也可以是联吡啶钌化合物。
关闭电磁阀二16和蠕动泵二17；开启电磁阀一14和蠕动泵一15、控制流速为5ml/min、泵入一定量的待测海水至有废液排出；关闭电磁阀一14和蠕动泵一15；接通驱动电源；U型发光池3产生发光信号通过光电倍增管10传输到信号处理系统11，计算并输出海水盐度值；关闭外接驱动电源，检测结束。
使用一系列已知盐度的标样代替待测海水试样，重复上述步骤，可得发光强度-盐度工作曲线。根据待测海水试样的发光强度及发光强度-盐度工作曲线，可以计算出待测海水试样中的盐度。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置，其特征在于，包括暗箱，所述暗箱内嵌有并列设置的U型检测池和U型发光池，所述检测池的U型入口连接待测海水的进液管一，U型出口连接排液管一，所述发光池的U型入口连接发光试剂的进液管二，U型出口连接排液管二；所述检测池和发光池之间通过位于底部侧面的双极电极连接，所述发光池的底部中央设有发光窗口，所述发光窗口通过光电倍增管与信号处理系统连接；所述检测池的底部远离发光池的一侧连接驱动电极的正极，所述发光池的底部远离检测池的一侧连接驱动电极的负极。
2.根据权利要求1所述的基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置，其特征在于，所述进液管一上设有电磁阀一和蠕动泵一，所述进液管二上设有电磁阀二和蠕动泵二。
3.根据权利要求1所述的基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置，其特征在于，所述驱动电极为铂丝电极，驱动电压为10-50V。
4.根据权利要求1所述的基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置，其特征在于，所述暗箱为聚二甲基硅氧烷制成的长方体箱体，箱体外包裹黑色聚乙烯层，箱体的长3-12cm，宽2-5cm，厚度0.5-2cm。
5.根据权利要求1所述的基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置，其特征在于，所述进液管一、进液管二、排液管一和排液管二的外径为1-4mm，内径为0.5-2.5mm。
6.根据权利要求1所述的基于双极电极和电致化学发光技术检测海水盐度的装置，其特征在于，所述蠕动泵一和蠕动泵二为六转子脉冲泵，泵流量为0.4-24ml/min。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110320244A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-11 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | 一种基于正交锁相放大技术的海水盐度测量系统及方法 |
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2017
- 2017-09-08 CN CN201721148406.XU patent/CN207300962U/zh active Active
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