Hplc-afs汞形態(tài)分析的電化學(xué)預(yù)還原裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于借助光譜進(jìn)行分析的領(lǐng)域，具體涉及一種用于原子熒光光譜分析 的還原裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 不同形態(tài)汞的毒性差異性很大，因此，汞的形態(tài)分析意義重大。高效液相色譜-原 子熒光光譜聯(lián)用技術(shù)（HPLC-AFS)是目前汞形態(tài)分析采用的常用方法。該技術(shù)采用HPLC分 離技術(shù)將無機(jī)汞（Hg2+)、甲基汞（HgCH/)、乙基汞（HgC2H5+)、苯基汞（HgC6H5+)等4種常規(guī)汞 形態(tài)進(jìn)行分離，而后通過AFS技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。常規(guī)AFS技術(shù)采用化學(xué)法冷蒸氣發(fā)生（cold vaporgeneration，CV法）方式將萊元素通過硼氫化鉀-酸體系化學(xué)還原實(shí)現(xiàn)原子化、但 CV技術(shù)對(duì)有機(jī)汞的原子化效率極低，所以在HPLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同形態(tài)分離后，通常采用在線 紫外消解的技術(shù)（即HPLC-UV-CV-AFS)，將有機(jī)汞分解為無機(jī)汞，而后再通過CV技術(shù)原子 化，原子熒光法檢測(cè)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)（HPLC-UV-CV-AFS)對(duì)有機(jī)汞的紫外消解效率依舊偏低，導(dǎo)致有機(jī)汞 檢出限偏低，且CV技術(shù)依然需要硼氫化鉀這種不穩(wěn)定的還原劑，對(duì)試劑純度要求較高 的同時(shí)，還需要現(xiàn)用現(xiàn)配，分析效率較低。本實(shí)用新型采用電化學(xué)還原蒸氣發(fā)生技術(shù) (Electrochemicalcoldvaporgeneration，EcVG)技術(shù)代替紫外消解技術(shù)。在HPLC實(shí)現(xiàn) 不同汞形態(tài)分離后，通過EcVG技術(shù)直接實(shí)現(xiàn)有機(jī)汞的原子化（HPLC-EcVG-AFS)，原子熒光 法檢測(cè)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為了解決本領(lǐng)域存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種HPLC-AFS汞形 態(tài)分析的電化學(xué)預(yù)還原裝置。
[0005] 實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案為：
[0006] -種用于HPLC-AFS汞形態(tài)分析的電化學(xué)預(yù)還原裝置，其與高效液相色譜柱的流 出管道經(jīng)三通連接，所述電化學(xué)預(yù)還原裝置包括形狀相同的陽極基體和陰極基體，陽極基 體和陰極基體之間設(shè)置有離子交換膜，所述離子交換膜與陽極基體之間放置有陽極墊片， 所述陽極墊片中間開有孔構(gòu)成陽極池；所述離子交換膜與陰極基體之間放置有陰極墊片， 所述陰極墊片中間開有孔構(gòu)成陰極池；所述陰極池通過管路經(jīng)三通連接高效液相色譜柱的 流出管道。
[0007] 進(jìn)一步地，所述陽極基體和陰極基體均為聚四氟乙烯材質(zhì)，陽極基體上設(shè)置有陽 極液入口和陽極液出口，陽極液入口連接有蠕動(dòng)栗。入口管路和出口管路均置于硫酸循環(huán) 回路中實(shí)現(xiàn)循環(huán)。
[0008] 其中，所述陽極基體上設(shè)置有陽極，所述陽極為鉑電極；所述陰極基體上設(shè)置有陰 極，所述陰極為玻碳電極。
[0009] 其中，所述陰極基體上設(shè)置有陰極液入口和陰極液出口，所述陰極液入口通過管 路連接高效液相色譜柱的流出管道，所述陰極液出口連接至原子熒光光度計(jì)的反應(yīng)塊。
[0010] 本實(shí)用新型提出的裝置可連接于市售的原子熒光光度計(jì)，例如北京海光儀器有限 公司產(chǎn)AFS-9800,北京吉天儀器有限公司生產(chǎn)的AFS-820等AFS儀器。原子熒光光度計(jì)的 反應(yīng)塊通常是通入氬氣為載氣，并通入樣品、載流（酸）和還原劑（例如硼氫化鉀）發(fā)生反 應(yīng)，由氬氣將產(chǎn)生的原子態(tài)汞載入原子化器。采用本實(shí)用新型的裝置，檢測(cè)時(shí)不在反應(yīng)塊內(nèi) 發(fā)生反應(yīng)，只是用載氣帶出電化學(xué)還原形成的原子態(tài)汞。
[0011] 其中，所述原子熒光光度計(jì)的反應(yīng)塊還連接輸入載氣氬氣的管路，所述原子熒光 光度計(jì)的反應(yīng)塊連接有原子熒光光度計(jì)的氣液分離器。
[0012] 應(yīng)用本實(shí)用新型的裝置進(jìn)行電化學(xué)預(yù)還原的步驟包括：
[0013] 1)含有汞的樣品進(jìn)入高效液相色譜柱，根據(jù)保留時(shí)間的不同，將不同形態(tài)的汞經(jīng) 高效液相色譜柱（HPLC)分離；
[0014] 2)經(jīng)高效液相色譜柱分離的汞與陰極支持電解質(zhì)混合后，由蠕動(dòng)栗輸入到電化學(xué) 流通池的陰極室中，經(jīng)電解還原成汞蒸氣；
[0015] 3)汞蒸氣在氣液分離器中實(shí)現(xiàn)氣液分離，由載氣氬氣載入原子熒光光度計(jì)的原子 化器，實(shí)現(xiàn)不同形態(tài)汞的定量分析。
[0016] 其中，所述含有汞的樣品中，汞的形態(tài)為Hg2+、HgCH/、HgC2H5+、HgC6H5+中的一種或 多種。
[0017] 用HPLC，根據(jù)不同汞形態(tài)分離時(shí)間不同分離出來。
[0018] 優(yōu)選地，所述步驟2)中，采用恒電流電解，電流密度為0. 1~0. 55A/cm2。更優(yōu)選 電流密度為0. 54A/cm2。
[0019] 其中，所述步驟2)中，電化學(xué)流通池的陰極的支持電解液為0. 1~0. 5mol/L的硫 酸溶液；電化學(xué)流通池的陽極的電解液為〇. 1~〇. 5mol/L的硫酸溶液。優(yōu)選地，電化學(xué)流通 池的陰極的支持電解液為0. 5mol/L的硫酸溶液；電化學(xué)流通池的陽極的電解液為0. 5mol/ L的硫酸溶液。
[0020] 其中，不同形態(tài)汞分析過程中，陽極的電解液循環(huán)使用，陰極廢液由蠕動(dòng)栗排出。
[0021] 所述步驟3)中載氣的流動(dòng)速度為300~900mLmini。優(yōu)選地，載氣流速為500mL min
[0022] 本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0023] 與現(xiàn)有HPLC-UV-CV-AFS技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型的裝置進(jìn)行HPLC-EcVG-AFS測(cè) 定，對(duì)有機(jī)汞的靈敏度、檢出限優(yōu)勢(shì)尤為明顯，對(duì)Hg2+、HgCH/、HgC2H5+、HgC6H5+的檢出限分別 達(dá)到2. 8ng/L、1. 9ng/L、2. 4ng/L和3. 8ng/L，對(duì)有機(jī)形態(tài)汞的檢出限與HPLC-UV-CV-AFS技 術(shù)相比約低1個(gè)數(shù)量級(jí)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差〈5%(n= 6)。同時(shí)，具有不需要硼氫化鉀等還原劑 的優(yōu)點(diǎn)，擺脫了對(duì)試劑純度、穩(wěn)定性的依賴性。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0025] 圖2為本實(shí)用新型電化學(xué)流通池的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0026] 圖3為實(shí)施例1陰極室長(zhǎng)寬固定，厚度為0. 05cm(陰極室體積0. 14mL)和 0.lcm(陰極室體積0. 28mL)的兩種硅橡膠片組裝成的電化學(xué)流通池對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響（以 甲基汞為例）。
[0027] 圖4 (a)為實(shí)施例2對(duì)2yg/L無機(jī)萊（Hg2+) 6次測(cè)定結(jié)果，圖4 (b)是2yg/L無機(jī) 汞（Hg2+)標(biāo)準(zhǔn)曲線，
[0028] 圖5 (a)是2yg/L甲基汞6次測(cè)定結(jié)果，圖5 (b)是2yg/L甲基汞6次測(cè)定1. 5A 下的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0029] 圖中：1、HPLC色譜柱，2、陽極液管道，3、陰極液管道，4、蠕動(dòng)栗，5、電源，6、 0.5mol/L硫酸管路，7.反應(yīng)塊，8、陰極廢液管道，9、氣液分離器，10、離子交換膜，11、鉑電 極，12、玻碳電極，13、載氣管道，14、流動(dòng)相和樣品進(jìn)口，15、Hg蒸汽出口，16、硅橡膠片，17、 陽極液入口，18、陽極液出口，19、陰極液入口，20、陰極液出口，21、PTFE基體。
【具體實(shí)施方式】
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