用于痕量溴酸盐测定的浓缩柱及测定系统的制作方法

文档序号:9138609阅读:328来源:国知局
用于痕量溴酸盐测定的浓缩柱及测定系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及痕量溴酸盐的测定,尤其涉及高效测定痕量溴酸盐的浓缩柱及测 定系统。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的日益提高,饮用水的安全与健康问题已然倍受关注,其中的 致癌物更是人们关心的热点之一。溴酸根(BrO 3)是饮用水中的溴离子(Br)经臭氧消毒 后产生的一种重要无机副产物,也是次氯酸钠作为消毒液时的产物。1992年,世界卫生组 织(WHO)发表的使用安全审查报告中确认溴酸盐是一种氧化性致癌物,主要能导致动物的 肾和膀胱组织发生癌变。国际癌症研究机构(IARC)认定溴酸盐为2B级潜在致癌物。研究 表明,当人们终身饮用含溴酸盐为5. 0 μ g/L或0. 5 μ g/L的饮用水时,其致癌危险度分别为 10 4 或 10 5。
[0003] 许多国家在制定水质标准时已经为溴酸盐的含量设定了限值。美国环境保护署 (US EPA)饮用水标准中规定溴酸盐的最高允许浓度为10 μ g/L,期望值是检不出。2004年 世界卫生组织(WHO)将《饮用水水质标准》中溴酸盐限值从25 μ g/L修订为10 μ g/L。我国现 行的国家标准《饮用天然矿泉水》(GB8537-2008)、《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006), 以及建设部颁布的行业标准《城市供水水质标准》(CJ/T206-2005),均将溴酸盐的含量限定 为 10 μ g/L。
[0004] 溴酸盐作为消毒副产物,在饮用水中的含量非常低,通常低于yg/L数量级。因 此,研究水中痕量及超痕量溴酸盐的测定方法具有重要意义,也是非常有必要的。
[0005] 目前测定水中溴酸盐的方法主要包括气相色谱法、离子色谱法、分光光度法等。其 中离子色谱法凭借操作简单,无需大量化学试剂,具有较高灵敏度和准确度的优势,倍受分 析工作者的青睐。US EPA已将离子色谱法列为测定溴酸盐的标准方法。离子色谱测定水中 溴酸盐的主要检测手段有抑制电导检测法、柱后衍生紫外检测法、离子色谱-电感耦合等 离子体-质谱法(IC-ICP-MS)和离子色谱-电喷雾质谱法(IC-ESI-MS)。
[0006] 抑制电导检测法操作简单,环境友好,但其灵敏度略差。通常采用大体积定量 环直接进样的方式以提高灵敏度。进样体积多在100-500 μ L之间,检出限范围多在 0. 2-5. 0 μ g/L之间。目前,我国国标方法《生活饮用水标准检验方法》(GB/T5750-2006)中 推荐采用离子色谱法测定水中溴酸盐,抑制电导检测,进样体积500 μ L,检出限只有5 μ g/ L0
[0007] 灵敏度较高的方法有柱后衍生紫外法、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)以及 电喷雾质谱法(ESI-MS)。其中柱后衍生的条件较难控制,操作繁琐,且衍生试剂大多对人体 有害;与质谱联用抗干扰能力强,但所用仪器和运转费用昂贵,推广使用上受到一定限制。
[0008] 随着对饮用水质量的要求日益提高,使得目前采用抑制电导检测法测定的检出限 逐渐难以满足测定要求,急需精度更高、稳定性更好的测定系统。本实用新型涉及的在线 富集溴酸盐的浓缩柱和测定系统,为测定痕量溴酸根提供了高效、简单的解决方案,灵敏度 高,可以达到0.0 l μ g/L,比现行普遍分析方法的灵敏度(0. 1~5 μ g/L)提高至少一个数量 级,可以有效的解决现行方法中灵敏度不足的问题。

【发明内容】

[0009] 本实用新型的目的是针对现有技术中的溴酸盐测定系统存在的不足之处,对用于 痕量溴酸盐测定的测定系统进行了改进。
[0010] 根据本实用新型的目的,本实用新型提供了一种用于痕量溴酸盐测定的浓缩柱, 包括填充柱,其特征在于,填充柱内填充有阴离子交换型树脂吸附材料,浓缩柱还包含位于 填充柱两端的两连接部,连接部具有与填充柱相通的孔,以便于液体从孔中通过以流入或 流出填充柱。
[0011] 进一步地,吸附材料为季铵化的聚苯乙烯-二乙烯基苯交联物质。
[0012] 本实用新型还提供了一种用于痕量溴酸盐测定的测定系统,包含:一浓缩柱、一保 护柱、一分析柱、一电导检测器,当样品进入浓缩柱,浓缩柱在线吸附样品中包含溴酸根在 内的阴离子从而使阴离子富集在浓缩柱上,淋洗液流经浓缩柱使阴离子从浓缩柱上洗脱下 来,然后流经保护柱后进入分析柱,分析柱分离出溴酸根,并经电导检测器检测,其特征在 于,浓缩柱包含填充柱,填充柱中填充有阴离子交换型吸附材料。
[0013] 优选地,吸附材料为阴离子交换型树脂吸附材料。
[0014] 进一步地,吸附材料为季铵化的聚苯乙烯-二乙烯基苯交联物质。
[0015] 优选地,浓缩柱还包含位于填充柱两端的两连接部,连接部具有与填充柱相通的 孔,以便于液体从孔中通过以流入或流出填充柱。
[0016] 进一步地,测定系统还包含一可将样品上样到浓缩柱的进样器。进一步地,测定系 统还包含一六通阀,六通阀具有依次排列的第一孔、第二孔、第三孔、第四孔、第五孔、以及 第六孔。
[0017] 进一步地,通过六通阀的第一至第六孔分别与进样器、浓缩柱的两端、保护柱、淋 洗液、以及废液管相连,以通过切换六通阀来控制六通阀孔的连接次序,分别实现上样浓 缩、排废液、淋洗、分离。
[0018] 进一步地,第一孔与进样器相连,第二孔和第五孔分别与浓缩柱的两端相连,第三 孔与保护柱相连,第四孔与淋洗液相连,第六孔为废液出口。
[0019] 进一步地,进样器为自动进样器,包含一进样控制回路,进样控制回路根据微机设 定或人工设定控制进样器向测定系统中输入设定量的样品。
[0020] 通过采用浓缩柱替代现有测定仪器中的定量环,结合大体积进样,实现在线的富 集溴酸盐,大大提高了测定系统对溴酸盐的灵敏度和精密度,可轻松达到〇. 1-0.0 l μ g/L 的数量级,与现有技术相比,大大提高了测定系统对痕量级溴酸盐的检出能力和精密度。并 且,将定量环换成浓缩柱的操作非常简单,对现有测定仪器改动很小。而本实用新型采用 的浓缩柱再生方便,可重复利用,也大大降低了成本。
【附图说明】
[0021] 图1是本实用新型的首选实施方式的痕量溴酸盐测定系统的结构示意图。
[0022] 图2是本实用新型的首选实施方式的测定系统中浓缩柱结构的剖面示意图。
[0023] 图3是本实用新型的首选实施方式的溴酸盐常规进样与浓缩进样的离子色谱对 比图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图,对本实用新型进行进一步的说明和阐述。
[0025] 如图1所示,本实用新型的首选实施方式的痕量溴酸盐测定系统包含一进样器 10, 一浓缩柱12, 一保护柱14, 一分析柱16, 一电导检测器18。
[0026] 样品溶液通过进样器10被注入浓缩柱12,样品中包括溴酸根在内的阴离子被富 集在浓缩柱12上。采用淋洗液在线发生器,生成高纯度的氢氧化钾淋洗液,淋洗液流过浓 缩柱12将富集的包含溴酸根在内的阴离子从浓缩柱12上洗脱下来,流经保护柱14,通过分 析柱16分离后,电导检测器18检测。出峰时间定性,峰面积定量得到溴酸盐的浓度。
[0027] 在首选实施方式中,洗脱后液体首先流经保护柱,其中的污染物被截留后,再流入 分析柱进行阴离子分离。通过这种方式,尽量减少样品中污染物对分析柱的损伤,以提高分 析柱的使用寿命、稳定其分离效果。而保护柱作为易耗品,可以定期更换。
[0028] 本首选实施方式中,进样器10为自动进样器,具有一进样控制器,首选地是一个 进样控制回路,与电脑相连,通过电脑程序设定,可控制进样器10每次上样的量,例如每次 5ml。在其他实施方式中,也可以通过除了电脑之外的其他形式的微处理器或者人工进行设 定,或者通过人工注入控制每次上样的量。每次上样的量与检出限相关(一定范围内,上样 量越大,检出限越低),因此也可以根据实际的测量环境和测定要求,设定相应的上样量。在 其他实施方式中,对于测定系统而言,进样器可以不是测定系统自带的一部分,而是可以另 外配置的配件。
[0029] 如图2所示,浓缩柱12包含填充柱122,以及分别位于填充柱122两端的连接部 124、126。连接部124、126分别具有一孔,以允许样品从中通过以流入或流出浓缩柱12。填 充柱122中填充有阴离子交换型吸附材料,特别是阴离子交换型树脂吸附材料,例如季铵 化的聚苯乙烯-二乙烯基苯交联物质。吸附材料为颗粒状,颗粒直径大致为11 ym。填充柱 的尺寸首选内径为4_,长度为50_。在其他实施方式中,吸附材料和填充柱也可具备其他 形状、大小。
[0030] 首选地,通过一六通阀20连接进样器10、浓缩柱12、保护柱14,为之提供液体出 入口、废液通道、以及淋洗液通道,通过控制六通阀20中转子和定子相对位置的切换,形成 不同的液体流动通道,从而控制液体流经的途径。六通阀20具有六个孔,定义和进样器相 连的为第一孔,六通阀20的六个孔依次分别为第一孔201、第二孔202、第三孔203、第四孔 204、第五孔205、第六孔206。在首选实施方式中,第一孔201与进样器10相连,第二孔202、 第五孔205分别与浓缩柱12的两端连接,第三孔203与保护柱14连接,第四孔204为淋 洗液入口,第六孔206为浓缩柱12的废液出口。
[0031] 如图1所示,对于六通阀部分,实线为上样(Load)状态的流路,虚线为进样 (Inject)状态的流路
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1