CN2677920Y - 双层预混合型雾化室 - Google Patents

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高树林
郭跃安
王庆年
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Abstract

本实用新型是小火焰原子化原子荧光分析设备中的双层预混合型雾化室，它使被测元素组分的雾化气体与燃气在较小容积中实现均匀的预混合，从而达到混合气体在燃烧器中稳定、均匀的燃烧，确保仪器达到较高测试重现性。它由腔室、腔室内的隔层、雾化气体出口、可燃气体入口、雾化气体入口构成，隔层将腔室分为上下层，底层侧边有由可燃气体入口，底层底部有雾化气体入口，雾化气体入口与混合反应模块的混合气体出口相连接；隔层上部是雾化气体出口，它与燃烧器进气口连通。燃烧器分为内腔、外腔，内腔底部有与混合反应模块的接口；接口与内腔内的多个燃烧头相通，燃烧头它们互相分开；由下向上逐步靠近伸至燃烧器的燃烧区；外腔与辅气管道相连接。

Description

双层预混合型雾化室
技术领域：本实用新型涉及原子光谱分析设备，特别是小火焰原子化原子荧光分析设备中的双层预混合型雾化室。
背景技术：近年来，作为原子光谱学重要分支的原子荧光技术，特别是原子荧光—氢化发生技术已被应用于分析领域中，用以对砷、锑、汞等元素进行测定。由于其具有灵敏度高，检出限低(＜10-11)等优点，这种分析方法已被环境保护及水质分析、卫生、食品等行业采用，并有多个国家标准及行业标准。但是现在市场上的原子荧光仪器所能检测的元素范围仅仅局限于一些可以进行氢化物发生的元素，所以可测元素的范围窄，这在某种程度上限制了仪器的应用领域。
双层预混合型雾化室是小火焰原子化原子荧光分析仪的重要组成部分，它的功能是将被测元素组分的雾化气体与燃气进行充分混合，形成混合气体后进入燃烧器燃烧。混合气体的均匀与否直接影响仪器测试的重现性。而雾化室的容积大小及结构在这一过程中则起着决定性的作用，结构不合理或容积过大不仅不利于安装，还会产生严重的记忆效应；容积过小则难以达到混合均匀的目的。
发明容内：本实用新型的目的是设计一种双层预混合型雾化室，使被测元素组分的雾化气体与燃气在较小容积中实现均匀的预混合，从而达到混合气体在燃烧器中稳定、均匀的燃烧，确保仪器达到较高测试重现性的目的。
本实用新型的技术方案是：设计一种双层预混合型雾化室，其特征是：它由腔室、腔室内的隔层、雾化气体出口、可燃气体入口、雾化气体入口构成，隔层将腔室分为上下层，底层侧边有由可燃气体入口，底层底部有雾化气体入口，雾化气体入口与混合反应模块的混合气体出口相连接；隔层上部是雾化气体出口，它与燃烧器进气口连通。
采用小火焰技术所组成的装置可以达到的技术指标为：检出限为10-9-10-12；测量精度为小于1.5％；线性范围为2-3个数量级。与原有技术相比较，本实用新型在保持了原子荧光分析仪所具有的无色散元件，检测灵敏度高、检出限低、测量范围宽、干扰少、结构简单等优点的同时，由于采用了火焰法扩大了原子荧光分析仪可测元素的范围，拓宽了仪器的应用领域。
本实用新型的优点是：它分为上下层结构在不增加体积的情况下加长了路径，一方面可以使雾与可燃气体充分的混合均匀，另一方面也可以缓冲气体，使雾化气体流动稳定，从而保证了火焰的稳定性。
附图说明：下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明：
图1是实施例结构示意图；
具体实施方式：如图1所示，本实用新型至少由雾化室1、燃烧器2、混合反应模块3来实现小火焰原子化原子荧光分析，混合反应模块3的混合气体与雾化室1相连接，雾化室1的雾化物出口与燃烧器2的入口相连接；由雾化室1、燃烧器2、混合反应模块3对燃气、辅气以及混合气体流速的配比上实现最佳调节，使火焰先多点燃烧后再聚集一点燃烧，形成较小火焰，减少光背景产生的干扰，最终达到提高仪器测试灵敏度的目的。使用时，将待测溶液4首先经混合反应模块3进行混合，然后进入雾化室1，在雾化室1中与可燃气体5混合均匀；混合均匀的雾状体6通过燃烧器2燃烧，使被测元素原子化；此时处于基态的原子在受到特征波长辐射线(元素灯)的激发下，将会发生特定波长的原子荧光信号，而所产生荧光信号的强度与样品中所含元素的浓度成比例关系，测定原子荧光信号的强度即可测算出样品中被测元素的浓度。
图1中雾化室1是由腔室101、腔室内的隔层102、雾化气体出口103、可燃气体入口104、雾化气体入口构成，隔层102将腔室101分为上下层，底层侧边有由可燃气体入口104，底层底部有雾化气体入口。分为上下层结构在不增加体积的情况下加长了路径，一方面可以使雾与可燃气体5充分的混合均匀，另一方面也可以缓冲气体，使雾化气体流动稳定，从而保证了火焰的稳定性。
图1中的燃烧器2分为内腔201、外腔202，内腔201底部有与雾化室1的接口203；接口203与内腔201内的多个燃烧头204相通，燃烧头204它们互相分开；由下向上合并至燃烧器2的燃烧区205；外腔202与辅气管道206相连接。燃烧器2的这种双层多头石英燃烧器结构可以有效地保证火焰的充分燃烧，有利于原子化过程。另外，也保证了在不同海拔地区燃烧器的正常。
图1中的混合反应模块3由存积液体排出口腔301、反应室302、载气进口303、被测样品进口304、试剂进口305、通气孔306、混合气出口307组成，混合反应模块3实际上分为3个区，混合区308、反应区309、排液区310，混合区308是在混合反应模块3的三个不同方向开有载气进口303、被测样品进口304、试剂进口305构成，载气进口303接有带压气体将被测样品、试剂带进混合区308混合；混合后的气体进一步在反应区309反应，经反应的混合气体再进入雾化室1再雾化；而一同进入混合区308的液体由存积液体排出口腔301排出。为了防止排液区310产生负压，在排液区310开有通气孔306，达到汽水分离的目的。
火焰原子化器在原子吸收分析仪器中，作为一种成熟的技术已被应用。但是，由于原子荧光仪器是测定受光激发的荧光信号，而不是吸收信号，并且是无色散的，所以在早期将火焰原子化器这一技术应用于原子荧光分析仪时，由于受杂散光及折射光等因素的影响，导致信号的背景干扰太大无法应用于实践工作。我们采用了小火焰技术，加之采用了特制光源，使背景值与信号值有效地分离，从而达到了提取有效信号的目的。

Claims (3)

1、双层预混合型雾化室，其特征是：它由腔室、腔室内的隔层、雾化气体出口、可燃气体入口、雾化气体入口构成，隔层将腔室分为上下层，底层侧边有由可燃气体入口，底层底部有雾化气体入口，雾化气体入口与混合反应模块的混合气体出口相连接；隔层上部是雾化气体出口，它与燃烧器进气口连通。
2、根据权利要求1所述的小火焰原子化原子荧光分析方法，其特征是：所采用的燃烧器(2)分为内腔(201)、外腔(202)，内腔(201)底部有与混合反应模块的接口(203)；接口(203)与内腔(201)内的多个燃烧头(204)相通，燃烧头(204)它们互相分开；由下向上逐步靠近伸至燃烧器(2)的燃烧区(205)；外腔(202)与辅气管道(206)相连接。
3、根据权利要求2所述的小火焰原子化原子荧光分析方法，其特征是：所采用的混合反应模块(3)由存积液体排出口腔(301)、反应室(302)、载气进口(303)、被测样品进口(304)、试剂进口(305)、通气孔(306)、混合气出口(307)组成，混合反应模块(3)分为3个区，混合区(308)、反应区(309)、排液区(310)，混合区(308)是在混合反应模块(3)的三个不同方向开有载气进口(303)、被测样品进口(304)、试剂进口(305)构成，载气进口(303)接有带压气体将被测样品、试剂带进混合区(308)混合；而一同进入混合区(308)的液体由存积液体排出口腔(301)排出；在排液区(310)开有通气孔(306)。
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