专利名称：在线消解氢化物发生器的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种实现在线消解和氢化物发生反应的装置，特别涉及一种分别连接分离设备(如高效液相色谱仪、柱层析分离系统)和检测设备(如原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪)，实现元素可挥发性化合物分离与高灵敏度检测完美结合的联用装置。
背景技术：
当前，以高效液相色谱仪为代表分离系统具有很好的分离能力，但检测灵敏度受检测装置的限制，不能应用高灵敏度的原子吸收光谱检测技术和原子荧光光谱检测技术。而原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪及其他可接受气态氢化物的仪器，虽然有很高的灵敏度，但不具备分离能力。对元素可挥发性化合物的检测而言，通常的做法是先利用合适的分离手段(如高效液相色谱仪、柱层析分离系统、毛细管电泳仪等)实现混合元素可挥发性化合物的分离。然后依次收集馏分，分别离线地、人工地进行消解反应。光催化消解反应是其中的一种。完成消解后，经还原反应产生氢化物气体，再将气体送入原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪检测或送入其他任何可接受气态氢化物的仪器。上述过程通常需要约2～3小时才能完成，所以传统的检测过程时间长，还可能带来样品的污染，且检测灵敏度低和检测误差大。
实用新型内容本实用新型针对现有技术在元素可挥发性化合物的混合物检测中的不足，创造性地提出了一种在线消解氢化物发生器，实现元素可挥发性化合物消解和氢化物发生的在线反应的仪器化，建立了元素可挥发性化合物分离设备和高灵敏度检测设备之间的联用接口，实现缩短检测时间、减少样品污染、大幅度提高分析结果精度和灵敏度的目的。
本实用新型的技术方案如下一种在线消解氢化物发生器，其特征在于，包括通过管路连接的消解装置和氢化物发生装置，所述消解装置具有连接混合元素可挥发性化合物分离设备的输入接口，所述氢化物发生装置具有连接检测设备的输出接口。
所述消解装置包括光催化消解管和与其对应设置的光管，所述光催化消解管的一端分别通过蠕动泵连接消解液池和通过联动切换阀连接所述输入接口，另一端通过联动切换阀连接所述氢化物发生装置。
所述光管为一根、二根、三根或多根，以光催化消解管为中心，环形均布在所述光催化消解管的侧面；或以一根光管为中心，光催化消解管以直管、回形管和螺旋管及其他形状分布、围绕或环绕在光管周围。所述光管发光的光谱范围为紫外～微波，波长范围为100～108nm。
所述光催化消解管为直管、回型管或螺旋管等，并且为聚四氟乙烯、石英或镀铂金的聚四氟乙烯、石英的材料制品。
所述氢化物发生装置包括气液分离器，该气液分离器具有上出口、下出口、第一入口和第二入口，上出口为所述输出接口，下出口通过蠕动泵连接废液排放管，第一入口依次通过位于氢化物发生器前位的混合三通接口(H3)和酸化混合三通接口(H2)连接所述消解装置，第二入口通过流量计连接载气钢瓶。
所述混合三通接口(H3)通过蠕动泵连接硼氢化钾溶液池，所述消化/不消化切换三通接口(H2)通过蠕动泵连接光催化消解管的末端和酸液池。
所述蠕动泵为双道蠕动泵，该在线消解氢化物发生器中具有两个双道蠕动泵，其中一个分别连接酸液池和消解液池，另一个分别连接硼氢化钾溶液池和废液排放管。
所述混合元素可挥发性化合物分离设备为高效液相色谱仪、柱层析分离系统或毛细管电泳仪，所述检测设备为原子吸收光谱仪或原子荧光光谱仪。
本实用新型的技术效果如下本实用新型在线消解氢化物发生器创造性地提出了一种由光催化消解装置和氢化物发生装置组成的在线消解、氢化物发生装置，实现元素可挥发性化合物消解和氢化物发生的仪器化的同时，建立了元素可挥发性化合物分离设备和高灵敏度检测设备之间的联用接口，是一种崭新的仪器联用工具。元素可挥发性化合物经分离设备(如高效液相色谱仪、柱层析分离系统)分离后，由本实用新型的消解装置和氢化物发生装置依次完成消解反应和还原反应，产生的氢化物气体送入检测设备(如原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪进行检测、或其他任何可接受气态氢化物的仪器)，实现了元素可挥发性化合物的高效分离技术与原子光谱的高灵敏度检测技术的完美结合。现有的人工离线操作完成同样的工作需2-3小时，使用本实用新型则可在几分钟内完成，不仅缩短了实验时间，减少了样品污染，而且大大提高分析结果的精度和灵敏度，极大地扩展了高效液相色谱、原子吸收光谱、原子荧光的应用领域。
本实用新型技术方案通过设置与消解装置和氢化物发生装置连接的蠕动泵液体传输管路，使消解装置和氢化物发生装置有机地结合成一体。优选方案设置的不消解/消解开关的切换阀，可根据实际需要做消解或不消解切换，使本实用新型在实际使用中更灵活，更具有实用性。本实用新型的液体输送装置采用方便快捷、易于维护、密封元件、安全可靠的双通道蠕动泵，既利于液体输送的同步控制，也大大简化了系统结构，使整个装置结构紧凑。本实用新型消解处理采用了自动化程度高的光催化装置，通过合理设计螺旋状的光催化消解管形状以及光管的布局和照度，可保证光催化效果。本实用新型光催化装置具有结构紧凑，安装简单，光照均匀等特点。
本实用新型的载气流量和液体流量均可实现大范围可调，整体装置结构紧凑、安全可靠、自动化程度高，扩展了高效液相色谱、原子吸收光谱、原子荧光的应用领域，具有宽广的应用领域和扩展用途，可广泛应用于环境监测、食品安全、生物医药、卫生防疫、新型催化材料研究等涉及元素可挥发性化合物分析领域。
国内外尚无同类功能装置。
图1为本实用新型结构框图。
图2为本实用新型结构示意图。
附图中标记为V—蠕动传输；V′—切换阀；P1、P2—双通道蠕动泵；H1—混合三通接口；H2—酸化混合三通接口；H3—混合三通接口；X—光催化消解管；G—光管；F—气液分离器；L—气体流量计；S11—消解装置输入管；S12—消解装置输出管；S13—消解液输送管；S21—消解产物输出管；S22—酸液输送管；S23—硼氢化钾溶液输送管；S24—废液输送管；S25—载气输入管；C1—消解液池；C2—酸液池；C3—硼氢化钾溶液池；C4—废液排放口。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的技术方案。
图1为本实用新型结构示意图。如图1所示，本实用新型在线消解氢化物发生器作为元素可挥发性化合物分离设备和高灵敏度检测设备之间的联用接口，一端与分离设备的输出端连接，另一端与高灵敏度检测设备的输入端连接。元素可挥发性化合物经分离设备(如高效液相色谱仪、柱层析分离系统)分离后，由本实用新型的消解装置和氢化物发生装置依次完成消解反应和还原反应，产生的氢化物气体送入检测设备(如原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪)进行检测，实现了元素可挥发性化合物的高效分离技术与原子光谱的高灵敏度检测技术的完美结合。运行过程中向消解装置输送元素可挥发性化合物，并向氢化物发生装置输送经消解装置处理后的液体产物。
图2为本实用新型工艺流程图，下面通过图2所示的工艺流程详细说明本实用新型的技术方案。
切换阀V’将经分离设备(如高效液相色谱仪、柱层析分离系统)完成分离目的的柱后馏出液输送至混合三通接口H1，与此同时，双通道蠕动泵P1将消解液池C1的消解液也输送至混合三通接口H1，柱后馏出液和消解液在混合三通接口H1处混合，所形成的混合液进入光催化消解管X。柱后馏出液和消解液的混合液在光催化消解管X内流动过程中，经光管G照射，通过光的催化作用产生消解反应，元素可挥发性化合物消解成为小分子元素可挥发性化合物或无机金属。上述消解处理过程简便、有效地完成了元素可挥发性化合物的在线消解处理。
经消解后的小分子元素可挥发性化合物或无机金属再次由蠕动泵输送至酸化混合三通接口H2，与此同时，双通道蠕动泵P1将酸液池C2的酸液也输送至酸化混合三通接口H2，上述二种液体在酸化混合三通接口H2处混合，所形成的混合液被输送至混合三通接口H3，同时，双道蠕动泵P2将硼氢化钾池C3的硼氢化钾溶液也输送至混合三通接口H3，在混合三通接口H3处汇合的二种液体进一步混合，混合液被送入气液分离器F。与酸液混合的完成消解反应的液体和硼氢化钾溶液在气液分离器F中发生还原反应，反应产生气态氢化物由流量计L控制的载气输送到检测装置(如原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪)进行检测，该还原反应产生的废液通过双道蠕动泵P2从C4中排出。上述氢化物发生的过程可靠、自动完成了元素可挥发性化合物的在线氢化物发生处理。
由图2所示的工艺流程可以看出，本实用新型在线消解氢化器由两个双道蠕动泵以及分别与蠕动泵连接的消解装置和氢化物发生装置构成结构主体。具体地说，消解装置和氢化物发生装置包括光催化消解管X和光管G，气液分离器F，双通道蠕动泵P1、P2，混合三通接口H1、H2和H3，流量计L以及输送管道，输送管道包括消解装置输入管S11、消解装置输出管S12、消解液输送管S13、消解产物输出管S21、酸液输送管S22、硼氢化钾溶液输送管S23、废液输送管S24和载气输入管S25。具体结构为由图2所示，切换阀V’的一端与分离设备的输出端相连，切换阀V’的另一端通过与消解装置输入管S11连接(B位，1～3，2～3连接)。光催化消解管X，通过消解产物输出管S21连接气液分离器F。消解装置输入管S11通过设置的三通接口H1与消解液输送管S13连通，使来自分离设备的柱后馏出液和来自消解液池C1的消解液在三通接口H1处混合，混合液进入光催化消解管X进行消解处理。光催化消解管X通过消解装置输出管S12和切换阀V’的另一通道与消解产物输出管S21连接，使光催化消解管X消解处理后的消解产物由消解产物输出管S21向气液分离器F输送。消解产物输出管S21上分别设置了混合三通接口H2、H3，依次与酸液输送管S22和硼氢化钾液输送管S23连通、混合。使来自光催化消解管X的消解产物分别与来自酸液池C2的强酸和来自硼氢化钾池C3的硼氢化钾溶液依次混合。混合液在气液分离器F中发生还原反应，产生气态氢化物。气液分离器F还通过载气输入管S25与气体流量计L连接，由气体流量计控制载气钢瓶的载气进入气液分离器F，将产生的氢化物气体直接送入检测设备。气液分离器F还连接废液输送管S24。
为实现液体的可靠输送和流量控制，消解液输送管S13和酸液输送管S22的流量双通道蠕动泵P1同步控制，消解液输送管S13通过双通道蠕动泵P1的一个通道连接消解液池C1，酸液输送管S22通过双通道蠕动泵P1的另一个通道连接酸液池C2。此外，硼氢化钾液输送管S23和废液排放管S24的流量由双通道蠕动泵P2同步控制，硼氢化钾液输送管S23通过双通道蠕动泵P2的一个通道连接硼氢化钾池C3，废液输送管S24通过双通道蠕动泵P2的另一个通道连接废液排放口C4。
在蠕动泵的作用下来自分离设备的柱后馏出液向消解装置输送，同时将经消解装置消解后的消解产物向氢化物发生装置输送。为适应实际使用的各种需求，本实用新型优选方案采用设置不消解/消解开关的切换阀V′，可根据实际需要做消解或不消解切换。如图2所示，切换阀V′设置有不消解开关A和消解开关B，其中不消解开关A状态使1-4、2-5通道连通，消解开关B状态使1-3、2-4通道连通。当本实用新型不需消解处理时，将切换阀V′设置在不消解开关A状态，1-4通道连通；2-5通道连通，放空C1消解液(5通道为废液收集口)。使来自分离设备的柱后馏出液向氢化物发生装置输送，直接进行氢化物发生反应。当本实用新型需要同时进行消解、氢化物发生时，将切换阀V′设置在消解开关B状态，1-3通道连通使来自分离设备的元素可挥发性化合物液体向消解装置输送，2-4通道连通使经消解装置消解后的柱后馏出液向氢化物发生装置输送。本优选方案通过设置切换阀V′，使本实用新型在实际使用中更灵活，更具有实用性。
双通道蠕动泵P1、P2用于液体输送并对所输送的液体进行流量控制，其中双通道蠕动泵P1中的二个输送通道分别输送消解液和酸液，双通道蠕动泵P2中的二个输送通道分别输送硼氢化钾液和废液。蠕动泵方便快捷，易于维护，采用密封元件，不易出现阻塞、腐蚀、泄漏，十分适合各类酸、碱、腐蚀性液体的输送。
本实用新型的催化装置负责实现元素可挥发性化合物的消解处理。该消解装置可以采用本领域技术人员惯用的消解处理手段。在本实施例中，催化装置由光催化消解管X和光管G组成。光催化消解管X可以是直管、回型管或螺旋管，使混合液在光催化消解管X内流动的时间足以保证光催化产生的消解效果。一般情况，光催化消解管X采用聚四氟乙烯、石英或镀铂金管材料制品。二根以上的光管G平行设置在光催化消解管X的侧面，通过照射光催化消解管X内流动的混合液，产生消解反应。光管G的光谱范围为紫外～微波，其波长范围为100～108nm。光管G可以采用一根置光催化消解管X的一侧，或采用两根，分别平行设置在光催化消解管X的两侧。光管G也可以采用三根，以光催化消解管X为中心，以60度夹角环形分布，置光催化消解管X于中心。或多根光管均匀分布，置光催化消解管X于中心。或以一根光管为中心，光催化消解管以直管、回形管和螺旋管及其他形状分布、围绕或环绕在光管周围。在本实施例中，光催化消解管X采用直管，结构紧凑，有利于光管G布局。同时采用设置在光催化消解管X两侧的两根光管G布局，安装简单，光照均匀。光管G可选用不同光催化所需要的照射光，如紫外线光。
在氢化物发生装置中，经消解的消解产物液体分别与强酸液和硼氢化钾溶液混合后进入气液分离器F进行还原反应。反应所产生的气态氢化物被载气输送到检测装置(如原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪)。废液则通过双道蠕动泵P2从气液分离器F中排出。氢化物发生装置还包括分别连接气液分离器F和载气钢瓶的气体流量计L，来自载气钢瓶的载气由气体流量计L控制进入气液分离器F，将气态氢化物输送到检测装置。实际使用中，载气一般为Ar气或N2气。
本实用新型在输送管道上设置的混合三通接口H1、H2和H3用于各液体的混合，可以是专用的混合器，也可以是本领域技术人员惯用的管道接头。在上述技术方案中，消解液、酸液、硼氢化钾溶液均采用蠕动泵输送，其流量已通过蠕动泵得到可靠、准确地控制，所以本实施例中的H1、H2和H3采用简单结构的三通接头。
本实用新型使用220V交流电，载气流量0～1000ml/min可调，液体流量0～5ml/min可调，整体装置结构紧凑、安全可靠、自动化程度高。本实用新型扩展了高效液相色谱、原子吸收光谱、原子荧光的应用领域，提供了一种崭新的仪器联用手段，具有宽广的应用领域和扩展用途，可应用于环境监测、食品安全、生物医药、新型催化材料研究、卫生防疫等涉及元素可挥发性化合物的分析领域。
以上仅为本实用新型的具体实施方式
，但不以任何形式对本实用新型做出限制。应当指出，对于本领域的技术人员来说，依据本实用新型的设计构思，还可以做出很多的变形和改进，但这些均将落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种在线消解氢化物发生器，其特征在于，包括通过管路连接的消解装置和氢化物发生装置，所述消解装置具有连接元素可挥发性化合物分离设备的输入接口，所述氢化物发生装置具有连接检测设备的输出接口。
2.根据权利要求1所述的一种在线消解氢化物发生器，其特征在于，所述消解装置包括光催化消解管和与其对应设置的光管，所述光催化消解管的一端分别通过蠕动泵连接消解液和通过联动切换阀连接所述输入接口，另一端通过联动切换阀连接所述氢化物发生装置。
3.根据权利要求2所述的一种在线消解氢化物发生器，其特征在于，所述光管为一根、二根、三根或多根，以光催化消解管为中心，环形均布在所述光催化消解管的侧面。和以一根光管为中心，光催化消解管以直管、回形管和螺旋管及其他形状分布、围绕或环绕在光管周围；所述光管的发光光谱范围为紫外～微波，波长范围为100～108nm。
4.根据权利要求2所述的一种在线消解氢化物发生器，其特征在于，所述光催化消解管为直管、回形管或螺旋管，并且为聚四氟乙烯、石英、镀铂金的聚四氟乙烯或镀铂金的石英管材料制品。
5.根据权利要求1所述的一种在线消解氢化物发生器，其特征在于，所述氢化物发生装置包括气液分离器，该气液分离器具有上出口、下出口、第一入口和第二入口，上出口为所述输出接口，下出口通过蠕动泵连接废液排放管，第一入口依次通过位于氢化物发生器前位的混合三通接口(H3)和酸化混合三通接口(H2)连接所述消解装置，第二入口通过流量计连接载气钢瓶。
6.根据权利要求5所述的一种在线消解氢化物发生器，其特征在于，所述混合三通接口(H3)通过蠕动泵连接硼氢化钾溶液池，所述酸化混合三通接口(H2)通过蠕动泵连接光催化消解管的末端和酸液池。
7.根据权利要求1-6之一所述的一种在线消解氢化物发生器，其特征在于，所述蠕动泵为双道蠕动泵，该在线消解氢化物发生器中具有两个双道蠕动泵，其中一个分别连接酸液池和消解液池，另一个分别连接硼氢化钾溶液池和废液排放管。
8.根据权利要求1所述的一种在线消解氢化物发生器，其特征在于，所述混合元素可挥发性化合物分离设备为高效液相色谱仪、柱层析分离系统或毛细管电泳仪，所述检测设备为原子吸收光谱仪或原子荧光光谱仪。
专利摘要本实用新型提供一种在线消解氢化物发生器，其特征在于，包括通过管路连接的消解装置和氢化物发生装置，所述消解装置具有连接混合元素可挥发性化合物分离设备的输入接口，所述氢化物发生装置具有连接检测设备的输出接口。采用本实用新型能够实现元素可挥发性化合物消解和氢化物发生的在线反应的仪器化，建立了元素可挥发性化合物分离设备和高灵敏度检测设备之间的联用接口，实现缩短检测时间、减少样品污染、大幅度提高分析结果精度和灵敏度的目的。
文档编号B01J19/00GK2828790SQ20052002328
公开日2006年10月18日 申请日期2005年9月19日 优先权日2005年9月19日
发明者郑永章, 蒋晓春 申请人:北京同立在线系统集成有限公司