现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，在线脱气机的进液口与流动相恒温器中的流动相试剂瓶相连；在线脱气机的出液口与液相色谱泵的进液口相连；液相色谱泵的出液口与进样阀的进液口相连；进样阀的出液口与柱温箱的进液口相连；柱温箱的出液口与紫外消解系统的进液口相连；紫外消解系统的出液口与便携式原子荧光光谱仪的进液口相连；各子系统工作时所需的电能由锂离子电池提供。本实用新型，对各个子系统进行小体积、轻量化、低功耗以及现场分析的适应性设计后，以大容量锂离子电池作为供电电源，解决了元素形态分析无法进行现场检测的难题，使液相色谱-原子荧光联用仪可以携带到现场工作，实现了元素形态的现场快速检测。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及元素形态分析仪器中的液相色谱-原子荧光联用仪领域，具体说 是现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，用于现场元素形态分析。 现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪
【背景技术】
[0002] 元素的不同存在形态决定了其在环境和生命过程中表现出不同的行为；不同的 元素形态由于具有不同的物理化学性质和生物活性，在环境和生命科学领域发挥着不同的 作用。砷、汞和硒等化合物的毒性存在巨大差异，元素毒性不仅与总量有关，还与元素存在 形态密切相关。例如，无机砷化合物（包括三价砷和五价砷）毒性最强，一次过量摄入可 引起急性中毒，长期低剂量暴露可引起慢性砷中毒，诱发各种皮肤病及肝肾功能受损，甚至 导致癌症。甲基砷酸化合物毒性较低，而广泛存在水生生物体内的砷甜菜碱（AsB)、砷胆 碱（AsC)、砷糖（AsS)等形态砷化物通常被认为毒性很低或无毒；而二价无机汞和甲基汞作 为汞元素的主要存在形态，甲基汞的毒性要比二价无机汞大得多，甲基汞能够穿透生物膜， 并通过食物链进行富集，对人和动物的危害最大；硒是人和动物所必需元素，但是过量吸入 六价硒酸会导致生物体中毒反应，而有机硒代胱氨酸（SeCyS)则有延缓衰老功效和抗癌作 用。
[0003] 因此，痕量元素形态分析在食品安全、环境科学、临床医学、毒理学和营养学等诸 多方面对有毒有害、有机污染物引起高度重视。
[0004] 液相色谱-原子荧光联用技术作为一种高灵敏的元素形态分析手段，在砷、汞、硒 等较为关注的元素形态分析方面具有操作简单、灵敏度高、仪器价格低、运行和维护成本低 等独特优势。液相色谱-原子荧光联用仪器已经成为一些分析实验室的常规仪器，用于砷、 汞、硒等元素的形态分析工作。
[0005] 目前还没有用于现场快速检测的便携式液相色谱-原子荧光光谱仪上市。 实用新型内容
[0006] 针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供现场快速检测便携式液 相色谱-原子荧光联用仪，针对常规液相色谱-原子荧光联用仪由于体积、重量和功耗等原 因无法进行现场形态分析的问题，对液相色谱-原子荧光联用仪的整机系统进行小体积、 轻量化和低功耗设计，以大容量锂离子电池作为供电电源，实现元素形态的高灵敏度现场 快速检测。
[0007] 为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：
[0008] 现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，其特征在于，包括：流动相恒温 器1、在线脱气机2、液相色谱泵3、进样阀4、柱温箱5、紫外消解系统6、便携式原子荧光光 谱仪7和锂离子电池8 ;
[0009] 在线脱气机2的进液口与流动相恒温器1中的流动相试剂瓶通过液体传输管路相 连；
[0010] 在线脱气机2的出液口与液相色谱泵3的进液口相连；
[0011] 液相色谱泵3的出液口与进样阀4的进液口相连；
[0012] 进样阀4的出液口与柱温箱5的进液口相连；
[0013] 柱温箱5的出液口与紫外消解系统6的进液口相连；
[0014] 紫外消解系统6的出液口与便携式原子荧光光谱仪7的进液口相连；
[0015] 所述流动相恒温器、在线脱气机、液相色谱泵、柱温箱、紫外消解系统和便携式原 子荧光光谱仪分别与锂离子电池电气连接，工作时所需的电能由锂离子电池提供。
[0016] 在上述技术方案的基础上，所述流动相恒温器的控温范围为20?30°C。
[0017] 在上述技术方案的基础上，所述液相色谱泵的流量为0. 01?10mL/min。
[0018] 在上述技术方案的基础上，所述便携式原子荧光光谱仪的功率小于20W。
[0019] 在上述技术方案的基础上，所述锂离子电池容量为1?l〇Ah，输出电压为5? 24V。
[0020] 在上述技术方案的基础上，流动相恒温器1、液相色谱泵3、柱温箱5、紫外消解系 统6、便携式原子荧光光谱仪7和锂离子电池8依次并排放置。
[0021] 在上述技术方案的基础上，在线脱气机2和液相色谱泵3上下叠置。
[0022] 在上述技术方案的基础上，进样阀4和柱温箱5上下叠置。
[0023] 在上述技术方案的基础上，所述进样阀4为六通阀进样器。
[0024] 在上述技术方案的基础上，六通阀进样器的进样口与微量进样器连接，
[0025] 微量进样器自六通阀进样器的进样口注入样品。
[0026] 本实用新型所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，通过对传统 的液相色谱-原子荧光联用仪的各个子系统进行小体积、轻量化、低功耗以及现场分析的 适应性设计后，以大容量锂离子电池作为供电电源，解决了元素形态分析无法进行现场检 测的难题，使液相色谱-原子荧光联用仪可以携带到现场工作，实现了元素形态的现场快 速检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 本实用新型有如下附图：
[0028] 图1本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 有关本实用新型为达到上述的使用目的与功效及所采用的技术手段，现举出较佳 可行的实施例，并配合附图所示，详述如下。
[0030] 如图1所示，本实用新型所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪， 包括：流动相恒温器1、在线脱气机2、液相色谱泵3、进样阀4、柱温箱5、紫外消解系统6、便 携式原子荧光光谱仪7和锂离子电池8 ;
[0031] 在线脱气机2的进液口与流动相恒温器1中的流动相试剂瓶通过液体传输管路相 连；
[0032] 在线脱气机2的出液口与液相色谱泵3的进液口相连；
[0033] 液相色谱泵3的出液口与进样阀4的进液口相连；
[0034] 进样阀4的出液口与柱温箱5的进液口相连；
[0035] 柱温箱5的出液口与紫外消解系统6的进液口相连；
[0036] 紫外消解系统6的出液口与便携式原子荧光光谱仪7的进液口相连；
[0037] 所述流动相恒温器、在线脱气机、液相色谱泵、柱温箱、紫外消解系统和便携式原 子荧光光谱仪分别与锂离子电池电气连接，工作时所需的电能由锂离子电池提供。
[0038] 在上述技术方案的基础上，所述流动相恒温器的控温范围为20?30°C。
[0039] 在上述技术方案的基础上，所述液相色谱泵的流量为0. 01?10mL/min。
[0040] 在上述技术方案的基础上，所述便携式原子荧光光谱仪的功率小于20W。
[0041] 在上述技术方案的基础上，所述锂离子电池容量为1?l〇Ah，输出电压为5? 24V。
[0042] 在上述技术方案的基础上，流动相恒温器1、液相色谱泵3、柱温箱5、紫外消解系 统6、便携式原子荧光光谱仪7和锂离子电池8依次并排放置。
[0043] 在上述技术方案的基础上，在线脱气机2和液相色谱泵3上下叠置。
[0044] 在上述技术方案的基础上，进样阀4和柱温箱5上下叠置。
[0045] 在上述技术方案的基础上，所述进样阀4为六通阀进样器。
[0046] 在上述技术方案的基础上，六通阀进样器的进样口与微量进样器连接，
[0047] 微量进样器自六通阀进样器的进样口注入样品。
[0048] 本实用新型的有益效果在于：通过对传统的液相色谱-原子荧光联用仪的各个子 系统进行小体积、轻量化、低功耗以及现场分析的适应性设计后，以大容量锂离子电池作为 供电电源，解决了元素形态分析无法进行现场检测的难题，使液相色谱-原子荧光联用仪 可以携带到现场工作，实现了元素形态的现场快速检测。
[0049] 本实用新型所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，工作过程如 下：
[0050] (1)锂离子电池对流动相恒温器、在线脱气机、液相色谱泵、柱温箱、紫外消解系 统、便携式原子荧光光谱仪供电；
[0051 ] (2)流动相恒温器对置于其中的流动相根据环境温度进行加热或冷却，使流动相 的温度不受分析现场环境温度变化的影响，温度恒定在25°C，保证后续分离度和保留时间 的重现性；
[0052] (3)柱温箱根据环境温度进行加热或冷却，使柱温箱内的色谱柱恒温在25°C，保 证后续分离度和保留时间的重现性；
[0053] (4)流动相恒温器中的试剂瓶的流动相，经过在线脱气机去除流动相中溶解的气 体后，进入液相色谱泵加压，然后依次流经六通阀进样器、色谱柱、紫外消解系统，最后进入 便携式原子荧光光谱仪。
[0054] (5)使用微量进样器，自六通阀进样器的进样口注入100μ L样品；
[0055] (6)样品在载流的携带下进入色谱柱；
[0056] (7)样品中的不同元素形态在色谱柱中实现有效分离；
[0057] (8)经过分离后的元素形态进入紫外消解系统转化为原子荧光能够高灵敏检测 的元素形态；
[0058] (9)经过消解后的元素形态进入便携式原子荧光光谱仪实现定量检测，同时根据 不同元素形态的保留时间实现定性检测，最终实现样品中多个元素形态的测定。
[0059] 以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权 利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实 用新型的保护范围内。
[0060] 本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1. 现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，其特征在于，包括：流动相恒温器 (1)、在线脱气机（2)、液相色谱泵（3)、进样阀（4)、柱温箱（5)、紫外消解系统（6)、便携式原 子荧光光谱仪（7)和锂离子电池（8); 在线脱气机（2)的进液口与流动相恒温器（1)中的流动相试剂瓶通过液体传输管路相 连； 在线脱气机（2)的出液口与液相色谱泵（3)的进液口相连； 液相色谱泵（3)的出液口与进样阀（4)的进液口相连； 进样阀（4)的出液口与柱温箱（5)的进液口相连； 柱温箱（5)的出液口与紫外消解系统（6)的进液口相连； 紫外消解系统￠)的出液口与便携式原子荧光光谱仪（7)的进液口相连； 所述流动相恒温器、在线脱气机、液相色谱泵、柱温箱、紫外消解系统和便携式原子荧 光光谱仪分别与锂离子电池电气连接，工作时所需的电能由锂离子电池提供。
2. 如权利要求1所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，其特征在于： 所述流动相恒温器的控温范围为20?30°C。
3. 如权利要求1所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，其特征在于： 所述液相色谱泵的流量为〇. 01?10mL/min。
4. 如权利要求1所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，其特征在于： 所述便携式原子荧光光谱仪的功率小于20W。
5. 如权利要求1所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，其特征在于： 所述锂离子电池容量为1?l〇Ah，输出电压为5?24V。
6. 如权利要求1所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，其特征在于： 流动相恒温器（1)、液相色谱泵（3)、柱温箱（5)、紫外消解系统￠)、便携式原子荧光光谱仪 (7)和锂离子电池（8)依次并排放置。
7. 如权利要求6所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，其特征在于： 在线脱气机（2)和液相色谱泵（3)上下叠置。
8. 如权利要求6所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，其特征在于： 进样阀（4)和柱温箱（5)上下叠置。
9. 如权利要求1所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，其特征在于： 所述进样阀（4)为六通阀进样器。
10. 如权利要求9所述的现场快速检测便携式液相色谱-原子荧光联用仪，其特征在 于：六通阀进样器的进样口与微量进样器连接， 微量进样器自六通阀进样器的进样口注入样品。
【文档编号】G01N30/88GK203909006SQ201420351818
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】梁敬 申请人:北京瑞利分析仪器有限公司