CN219915472U - 水体有机特征值快速分析仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种水体有机特征值快速分析仪，包括进样装置、放电离子源和质谱仪，所述进样装置包括样品架和移动轨道，所述样品架上依次排列有多个样品放置槽，样品分析时移动轨道携带样品架脉冲式前进，每个样品与离子源口驻留一定的脉冲时间，然后以一定速度移动至下一个样品；所述样品架与放电离子源相垂直放置且样品放置口与放电离子源的尾焰相对应，所述质谱仪在水平方向上与放电离子源的等离子尾焰保持一定角度。本实用新型采用多个样品放置槽，可实现样品的连续脉冲进样，操作简便、分析快速，提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于仪器分析技术领域，具体涉及一种获取水体中有机特征谱图和特征值的自动分析仪器；本仪器可以被用来研究不同水体之间的特征值差异、掌握水体中有机质的总体含量情况、判断不同水体的来源，还可以被应用于污染示踪与溯源等诸多领域。
背景技术
常用的水体特征值分析仪器及分析方法包括以下几种：
(1)无机水化学特征值分析仪器及其分析方法
科学家经常用原子吸收、离子色谱、电感耦合等离子体光谱等仪器，测得水体中钾、钠、钙、镁、氯离子、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐和重碳酸盐等含量。根据其含量比例的不同，判断其水体特征类型。此类方法较为成熟，但是需要的仪器类型比较多，若想得到水化学类型需要对水体进行全面分析后才能判断水体的总体特征。
(2)水体同位素特征值分析方法
不同水体同位素特征不同，利用同位素信息可以归纳出不同水体的特征值范围。常见的同位素分析仪器有气体同位素分析仪、热电离质谱仪、多接收电感耦合等离子体质谱仪等，但是其同位素方法测试流程比较复杂，并且同位素数据具有多解性。数据分析时需要结合不同地区的实际情况对同位素进行综合分析后才能给出相应的结论。
(3)水体有机质特征分析仪器及方法
水体中的有机质是一组极复杂的混合物，按照有机物的沸点及挥发性，可以将有机物分为挥发性有机物、半挥发性有机物和难挥发性有机物，按照分子极性可以将有机物分为极性有机物、非极性有机物，按照亲水性大小又可以分为溶解性有机质和非溶解性有机质。其中，溶解性有机物又称为水溶性有机质，泛指能够溶解于水、酸或碱的有机质，其操作上定义为能通过0.45um滤膜的有机质；非溶解性有机物包括悬浮颗粒有机物、有机沉淀物等等。
由于水体有机组分复杂，因此若想获得水体的总体有机特征需要分别对不同有机成为进行分析。当前分析挥发性有机物的方法一般采用吹扫捕集结合气相色谱法或气相色谱质谱联用法，分析半挥发性有机物一般采用固相萃取或液液萃取结合气相色谱法或气相色谱质谱联用法，分析难挥发性有机物一般采用固相萃取或液液萃取结合液相色谱法或液相色谱质谱联用法，在获得以上有机质分析数据以后对数据进行综合分析然后判断水体的总体特征。有机时还要结合总有机碳等数据，才能对水体的有机特征获得总体的认识。
溶解性有机质与非溶解性有机质可以代表水体总体的有机特征情况，当前溶解性有机质与非溶解性有机质需要分开测试，并且当前的分析方法以三维荧光方法为主，而三维荧光法只能对含有荧光集团的物质有响应，并且对有机质的定性能力很弱。
因此不断寻找和开发新的特征值分析仪器和分析方法成为分析化学家及环境学家共同的任务。随着质谱技术的进步，依据质谱技术开展对水体中有机质进行快速筛查并获取其有机质的特征谱图已经成为可能。
本申请是在前期研发的低温等离子体电离源(专利号201810273997.6)的基础上，增加了自动脉冲移动装置，耦合质谱分析仪和萃取装置共同形成了水体特征值自动分析仪。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提供了一种结构简单、操作方便的可快速定位检测水体有机特征值的自动分析仪器。
本实用新型采用的技术方案为：一种可快速定位检测水体特征值的自动分析仪，包括质谱仪、放电离子源和脉冲移动进样装置，所述进样装置包括样品架，所述样品架上依次排列有多个样品放置口；所述样品架与放电离子源相垂直放置且样品放置口与放电离子源的出焰口相对应，所述质谱仪在水平方向上与放电离子源的等离子尾焰保持一定角度。
进一步地，所述进样装置还包括脉冲移动滑轨和支架，所述样品架固定于支架上，样品架上设4组样品槽，样品槽中可放置体积在0.1—1.0cm3的纳米纤维团类似萃取填料；所述支架底部与脉冲移动滑轨构成滑动配合，每个样品脉冲溅射时间为2-6秒，然后滑轨以20cm/min的速度移动到下一个样品位置。
进一步地，所述放电离子源为在大气压下工作的介质阻挡放电离子源。
进一步地，所述样品放置口与放电离子源的放电管尾端的水平距离为3mm。
本实用新型获得的有益效果为：本实用新型采用多个样品放置口，可实现样品的脉冲式连续进样，操作简便、节约时间，每天可以分析样品几百组，分析工作效率极大提高。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
其中，11、放电管；12、高压电极片；13、接地电极片；14、介质阻挡放电电源；15、绝缘套管；16、环形绝缘片；17、进气管；18、流量控制器；21、样品架；22、移动滑轨；23、支架；31、质谱仪；32、质谱仪进口。
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，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，一种可快速定位检测水体特征值的自动分析仪器，包括质谱仪、放电离子源和进样装置，其特征在于：所述进样装置包括样品架，所述样品架上依次排列有多个样品放置槽，样品放置槽中可放置体积在0.3cm3的纳米纤维团；所述样品架与放电离子源相垂直放置且样品放置口与放电离子源的出焰口相对应，所述质谱仪在水平方向上与放电离子源的等离子尾焰保持一定角度。所述进样装置还包括移动滑轨和支架，所述样品架固定于支架上，所述支架底部与移动滑轨构成滑动配合，每个样品脉冲溅射时间为2-6秒，然后滑轨以20cm/min的速度移动到下一个样品位置。所述放电离子源为在大气压下工作的介质阻挡放电离子源。所述样品放置口与放电离子源的放电管尾端的水平距离为3mm。
上文所述介质阻挡放电离子源为发明者在前期工作中研发，如图1所示，主要结构包括介质阻挡放电电源14、高压电极片12、接地电极片13和放电管11，放电管11外包有绝缘套管15，绝缘套管15内放电管11外包有环形的高压电极片12和接地电极片13，高压电极片12与接地电极片13之间采用环形绝缘片16隔开。绝缘套管15上设有两个供电极线穿过的小孔，电极线穿过小孔分别将高压电极片12和接地电极片13与介质阻挡放电电源14电连接。放电管11一端设有进气管17，进气管17上设有流量控制器18，用于调节进气量保证气路稳定。放电管11采用石英或陶瓷材质，长度为10cm，外径为3mm，内径为0.3mm，绝缘套管15为聚四氟乙烯材质，环形绝缘片16由陶瓷制成。样品架21与放电管11尾端保持3mm的垂直距离。
样品架21上依次排列有多个样品放置口，样品架21借助支架23在移动滑轨22上移动，实现连续脉冲进样。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.水体有机特征值快速分析仪，包括进样装置、放电离子源和质谱仪，其特征在于：所述进样装置包括样品架，所述样品架上依次排列有多个样品放置槽；所述样品架与放电离子源相垂直放置且样品放置口与放电离子源的出焰口相对应，所述质谱仪在水平方向上与放电离子源的等离子尾焰保持一定角度，所述进样装置还包括脉冲移动滑轨和支架，所述样品架固定于支架上，样品架上设4组样品槽，样品槽中可放置体积在0.1—1.0cm3的纳米纤维团类似萃取填料，所述支架底部与移动滑轨构成滑动配合；
所述放电离子源为在大气压下工作的介质阻挡放电离子源。
2.根据权利要求1所述水体有机特征值快速分析仪，其特征在于：所述样品放置口与放电离子源的放电管尾端的水平距离为3mm。
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