一种抑制电感耦合等离子质谱仪进样系统结盐的装置的制造方法
【专利摘要】本发明属于环境分析领域，是一种能抑制电感耦合等离子质谱仪在测定高盐环境水样时进样系统结盐现象的装置，特别是能有效地保护进样系统并延长其使用寿命。该发明由进样部分、外管、内部套管三部分组成。干燥的氩气进入内管的螺旋管，螺旋管中会有少量的抑制结盐溶液蒸汽，因此在气体进入球管之前可以带走很少量的液体，然后进入到浸没于抑制结盐溶液和填料的球管中，在球管中会携带更多的抑制结盐溶液，氩气从球管底部的小孔中逸出进入到外管与内管之间的填料和液体中，具有微孔结构的填料可以延长氩气的停留时间并增加氩气与液体的接触面积，从而提高抑制结盐溶液的使用效果，从而实现抑制电感耦合等离子质谱仪进样系统结盐目的。
【专利说明】
一种抑制电感耦合等离子质谱仪进样系统结盐的装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种能抑制电感耦合等离子质谱仪在测定环境中高盐水样时进样系统结盐的装置，特别是能有效地保护进样系统并延长其使用寿命。
【背景技术】
[0002]电感耦合等离子质谱仪，是一种灵敏度很高的仪器，该仪器提供了极低的检出限、极宽的动态线性范围、干扰少、分析精密度高、分析速度快以及可提供同位素信息等分析特性。该仪器已从最初在地质科学研究的应用迅速发展到环境保护的科学研究中，主要用于饮用水、地表水、地下水、生活污水及工业废水等环境样品中的微量及痕量金属元素的检测分析。
[0003]电感耦合等离子质谱仪的进样系统是仪器的关键组成部分之一，一般是由雾化器、雾室、炬管、采样锥等部件组成。雾化器由直径极小的内管和通载气的外管组成，样品从内管中进入到雾化器的尖嘴部分，并在此和外管的载气汇合，高速载气瞬间将样品汽化形成样品气溶胶，进而在雾室中分离。分析高盐水样时，雾化器喷口的蒸发和吸热导致水样中的盐份析出并聚集在雾化器的尖嘴部分，从而降低雾化器的雾化效率，甚至堵塞雾化器。炬管的作用是使等离子体焰炬与负载线圈隔离开，并借助于外通载气气流带走等离子体的热量和限制等离子体的大小。当待测环境样品中具有较高盐份时，其中一部分盐份会随着样品气溶胶进入到炬管中，在高温的作用下，会形成盐份的氧化物并在炬管壁上沉积。附有盐份氧化物的炬管经过长时间的灼烧，会导致石英炬管变脆甚至断裂，从而减少炬管的使用寿命、增加使用成本。金属材质制造的采样锥会有一小部分与等离子体火焰接触，但为了保护采样锥的持续应用，此部分的温度设定在500°C以下，因此在采样锥上会形成一个低温冷凝区，当含有盐份的环境样品气溶胶进入到采样锥部件时，遇到采样锥的低温冷凝区时盐份会析出并沉积在锥孔尖部，进而影响仪器的灵敏度、严重时会造成采样锥孔的堵塞。环境样品中含有的盐份会显著影响抑制电感耦合等离子质谱仪进样系统的各个部件，为此，本发明设计了一种抑制电感耦合等离子质谱仪进样系统结盐的装置，通过将干燥的氩气连接在抑制结盐装置上，氩气会与抑制结盐溶液和填料混合，在高流速作用下快速携带脱盐物质进雾化器，通过雾化形成气溶胶来降低环境样品中盐份浓度从而防止高盐环境样品对进样系统中采样锥口、雾化器和炬管处产生的干扰，为实现精确的环境样品分析提供基础。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种能抑制电感耦合等离子质谱仪在测定环境中高盐水样时进样系统结盐问题的装置。该发明由进样部分、外管、内部套管三部分组成。进样部分包括进气口和出气口 ；外管起到一定的保护内管和支撑的作用；内部套管由螺旋管和底部密布小孔的球泡组成，外管和内部套管之间填充填料和抑制结盐的溶液。干燥的氩气经输气管通过进气口进入内管的螺旋管，螺旋管中会有少量的抑制结盐溶液蒸汽，因此在气体进入球管之前可以带走很少量的液体，然后氩气进入到浸没于抑制结盐溶液和填料的球管中，在球管中会携带更多的抑制结盐溶液，氩气从球管底部的小孔中逸出进入到外管与内管之间的填料和液体中，具有微孔结构的填料可以延长氩气的停留时间并增加氩气与液体的接触面积，从而提高抑制结盐溶液的使用效果，从而实现抑制电感耦合等离子质谱仪进样系统结盐的目的。
[0005]本发明的主要优点
[0006](I)内置的螺旋套管延长了氩气在内管中的路径，增加氩气与抑制结盐溶液和填料的接触时间，提高了抑制结盐的效果。
[0007](2)外管和内部套管之间填入充满小孔的抑制结盐填料，提高本装置抑制结盐的效果。
[0008](3)本装置对氩气有很小的气阻，经过抑制结盐装置处理后的氩气能够连续稳定地进入雾化器，不出现间歇雾化，对样品的雾化效率没有影响。
【附图说明】
[0009]图1.抑制结盐装置的电感耦合等离子质谱仪进样系统整体图。
[0010]图2.抑制电感耦合等离子质谱仪进样系统结盐的装置。
[0011]图中:
[0012]图1:1样品，2抑制结盐装置，3干燥的氩气，4携带抑制结盐液体的氩气，5雾化的样品，6雾室，7废液，8雾化器，9线圈，1采样锥。
[0013]图2:2(1)进气口，2(2)可拆卸弯口，2(3)出气口，2(4)密封圈，2(5)螺旋管，2(6)填料，2(7)球管小孔，2(8)球管，2(9)外管，2(10)带密封圈的装置盖。
【具体实施方式】
[0014]1.如图1所示，将某种填料2(6)均匀地加入到本装置的外管与内部套管之间，填料体积占装置体积的I /5?I /4。
[0015]2.向本装置中加抑制结盐溶液，液面以淹没填料2(6)1?2cm为宜。
[0016]3.将本装置密封，并连接于电感耦合等离子质谱仪的雾化器8之上。注意进气口 2
(I)与出气口 2(3)的连接顺序。
[0017]4.调节氩气压力使雾化器流速为1.1250L/min，冷却气流速为14.0OL/min，辅助气流速为0.8L/min。然后调节仪器的婦动栗栗速为40rpm，炬管水平位置0.33mm，炬管垂直位詈0.61mm，米样深度5.02mm
[0018]5.在应用过程中，要注意本装置中抑制结盐溶液的体积，当抑制结盐溶液的液面低于2(6)填料高度的1/4时，应及时补充。
[0019I 6.干燥的氩气通过进气口 2(I)进入到本装置的螺旋管2(5)中，螺旋管中会有少量的抑制结盐溶液蒸汽，因此在气体进入球管之前可以带走很少量的液体，然后氩气进入到浸没于抑制结盐溶液和填料2(6)的球管2(8)中，在氩气从球管中逸出进入外管的过程中会携带更多的抑制结盐溶液，最后氩气从被抑制结盐溶液淹没的密布小孔2(7)的湿润填料中逸出，从本装置的出气口进入到雾化器8中将样品雾化，并随之进入电感耦合等离子质谱仪的雾化室6，矩管9，截取锥10等进样系统，达到防止电感耦合等离子质谱仪进样系统结盐的目的。
【主权项】
1.一种抑制电感耦合等离子体质谱仪的进样系统结盐的装置，由进样部分，外管和内部套管等组件组成，进样部分包括进气口和出气口；外管起到一定的保护内管和支撑的作用；内部套管由螺旋管和底部密布小孔的球泡组成，外管和内部套管之间填充填料和抑制结盐的溶液。2.按照权利I要求所述，其特点在于:干燥的氩气在内部套管中的螺旋部分可以被初步润湿。3.按照权利I及权利2要求所述，其特点在于:氩气进入到盛满液体的内部套管球状部分时，氩气从其底部的小孔中逸出，从而被进一步润湿。4.按照权利1、权利2、权利3及权利4要求所述，其特点在于:湿润的氩气进入到填料中，填料的多孔结构阻挡了氩气直接从该装置的出气口逸出，延长了氩气与液体的接触时间和接触面积，提高抑制结盐溶液的使用效果，实现抑制电感耦合等离子质谱仪进样系统盐份堆积的目的。
【文档编号】G01N27/62GK106053589SQ201610529790
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】李红岩, 郑蓓, 张辉茹
【申请人】中国科学院生态环境研究中心