痕量烷基汞的测定系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水中烷基汞的分析测定，尤其涉及水中烷基汞测定的测定装置。
【背景技术】
[0002]汞(Hg)是一种剧毒的重金属元素，使用历史悠久，用途广泛，现普遍存在于各类环境介质和食物链中。汞的毒性与其形态密切相关。烷基汞，主要是甲基汞和乙基汞，毒性远大于金属离子本身。自然界中的无机汞在生物甲基化作用下生成脂溶性的甲基汞，并在环境和生物体内留存、积累，通过食物链富集放大，进而威胁人类的身体健康。
[0003]由于烷基汞毒性大、难降解，它在水体中的限值非常低。作为集中式生活饮用水地表水源地特定项目，“地表水环境质量标准”(GB 3838-2002)中明确指出，甲基汞的标准限值是1.0ng/L。而在“污水综合排放标准”(GB 8978-1996)中，烷基汞作为第一类污染物，废水中的最高允许排放浓度是不得检出。该排放标准推荐的烷基汞测定方法是“水质-烷基汞的测定-气相色谱法”(GB/T 14204-1993)。根据该测定方法，甲基汞的检出限是10ng/L，乙基汞的检出限是20ng/L。也就是说，污水中甲基汞、乙基汞的排放最高浓度必须分别低于10ng/L、20ng/L。
[0004]烷基汞的分析测定既要求有很高的选择性，又要求有很高的灵敏度。因此样品的前处理环节占有极其重要的地位。上面提到的国标方法“水质-烷基汞的测定-气相色谱法”(GB/T 14204-1993)则是通过自制巯基棉，将其填充成巯基棉管，以固相萃取的方式富集IL水样，解吸后，再用甲苯或者苯进行液液萃取。该方法的前处理环节需要自制巯基棉，并需要验证回收率，合格方可使用。步骤繁琐，回收率无法保证，在实际操作过程中困难重重。而且样品使用量大，使用苯或者甲苯这些毒性大的有机溶剂，有害环境及分析人员的健康。
【发明内容】
[0005]为解决现有技术存在的不足，本实用新型提出了一种测定水中烷基汞的测定系统，通过对前处理环节和后分析环节的双重改进，实现废水中痕量烷基汞的测定。
[0006]为实现以上目的，本实用新型的水中烷基汞的测定系统包含:依次设置的一样品吸附富集装置、一样品解吸分离装置、以及一测定装置，其特征在于，样品吸附富集装置进一步包含可加热的进样容器、萃取棒，样品解吸分离装置包含高温进样解吸口、色谱柱，测定装置包含依次设置的离子源、第一四级杆、六极杆碰撞池、第二四极杆、离子聚焦器、高能打拿极、电子倍增器、以及信号收集分析器。
[0007]进一步的，萃取棒具有一涂覆了吸附涂层的萃取纤维头。
[0008]进一步的，萃取纤维头适于在进样容器中裸露的长度为22mm。
[0009]通过采用本实用新型的测定水中烷基汞的测定系统，一方面大大降低了水中烷基汞的检出限、提高了测定灵敏度，另一方面，本测定系统的构成也使得测定操作更简单、便于配合自动进样器实现样品分析的自动化。
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。
[0011]图1是本实用新型的首选实施方式的烷基汞测定系统的烷基汞样品富集装置的示意图。
[0012]图2是该首选实施方式的烷基汞测定系统的解吸分离装置、测定装置的示意图。
[0013]图3是首选实施方式的烷基汞测定系统的测定装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，在本实用新型的首选实施方式的烷基汞测定系统中，适量含有烷基汞的水样被盛放在进样瓶I中。再向进样瓶I中加入衍生试剂四苯基硼酸钠，水样中的烷基汞与之发生反应，生成挥发性强的烷基苯基汞。通过在一定温度(例如70°C)下旋转进样瓶I或者直接搅拌样品溶液，烷基苯基汞从水相中扩散至样品溶液上方的气相中。萃取棒2插在进样瓶I上，萃取纤维头21置于样品溶液上方的气相中，气相中的烷基苯基汞被萃取纤维头21上的涂层吸附实现富集。
[0015]优选地，进样瓶I在操作过程中密闭，可有效防止烷基苯基汞挥发至空气中。优选地，萃取纤维头上的纤维是固相微萃取纤维。优选地，萃取纤维头上的涂层厚度为ΙΟΟμπι。优选地，萃取棒2在进样瓶I中的深度为32mm，萃取纤维头21在进样瓶I中的裸露长度为22mm。这种萃取纤维目前业已商品化，可以随买随用，不用自制。
[0016]与普通固相萃取相比，采用固相微萃取纤维实现样品富集不需要有机溶剂，所需样品量少，操作简便，易于自动操作。相对于其他萃取装置和方法，采用固相微萃取纤维的有效进样量远远大于其他萃取装置，可以有效地减少取样量、降低检出限，便于样品的采集、运输和保存。并且，通过和加热进样瓶配合，在一个简单过程中就能同时完成取样、萃取、富集操作，可以用于水中痕量烷基汞的萃取，既降低了检出限，也简化了操作。
[0017]如图2所示，将萃取完成后的萃取纤维头21插在解吸分离装置3的进样解吸口31，进行高温解吸。优选地，解吸温度为200°C。富集在萃取纤维头21上的烷基苯基汞被高温热解吸，扩散至进样解吸口31的气相中，并随着气体进入色谱柱33实现基线分离，分离后的甲基苯基汞和乙基苯基汞进入测定装置4，以多反应监测的模式进行测定。
[0018]优选地，萃取棒21在进样解吸口31中的深度为32mm，萃取纤维头21在进样解吸口31中的裸露长度为22_。本领域的普通技术人员可以很容易的理解到，在其他实施方式中，根据萃取纤维头的涂层的长度不同，萃取纤维头在进样解吸口中的裸露长度也可以是其他值。
[0019]如图3所示，在测定装置4的离子源41处进行电离处置，甲基苯基汞、乙基苯基汞与电子碰撞，产生带电的尚子;随后的第一四级杆42对其进行质量分析，根据这些带电尚子的质荷比(m/z)，选择出具有预先设定质荷比的离子(后面称为“母离子”)通过;然后母离子进入六级杆碰撞池43，在六级杆碰撞池43中母离子与氮气进行碰撞并被诱导解离，解离后的所有碎片离子(后面称为“子离子”)进入第二四级杆44中；第二四级杆44再对子离子进行质量分析，根据子离子的质荷比，满足预先设定条件的子离子可以通过;通过第二四级杆44的子离子，被离子聚焦器45聚焦、并撞击高能打拿极46，从而产生电子;所产生的电子再被电子倍增器47放大之后，被信号收集分析器(图中未示出)收集并分析。具有这种结构的测定装置，具有特异性强、灵敏度高、准确度高、重现性好、线性动态范围宽、自动化高通量的突出优点，这些特质能够满足废水中痕量烷基汞测定的需要。
[0020]上述【具体实施方式】仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。
【主权项】
1.一种痕量烷基汞的测定系统，包含:依次设置的一样品吸附富集装置、一样品解吸分离装置、以及一测定装置，其特征在于，所述样品吸附富集装置包含可加热的进样容器、萃取棒，所述样品解吸分离装置包含高温进样解吸口、色谱柱，所述测定装置包含依次设置的离子源、第一四级杆、六极杆碰撞池、第二四极杆、离子聚焦器、高能打拿极、电子倍增器、以及信号收集分析器。2.如权利要求1所述的痕量烷基汞的测定系统，其特征在于，所述萃取棒具有一涂覆了吸附涂层的萃取纤维头。3.如权利要求2所述的痕量烷基汞的测定系统，其特征在于，所述萃取纤维头适于在所述进样容器中裸露的长度为22_。
【专利摘要】本实用新型提出了一种痕量烷基汞的测定系统，包含：依次设置的一样品吸附富集装置、一样品解吸分离装置、以及一测定装置，样品吸附富集装置包含可加热的进样容器、萃取棒，样品解吸分离装置包含高温进样解吸口、色谱柱，测定装置包含依次设置的离子源、第一四级杆、六极杆碰撞池、第二四极杆、离子聚焦器、高能打拿极、电子倍增器、以及信号收集分析器。通过采用本实用新型的痕量烷基汞的测定系统，一方面大大降低了水中烷基汞的检出限、提高了测定灵敏度，另一方面，本测定系统的构成也使得测定操作更简单、便于配合自动进样器实现样品分析的自动化。
【IPC分类】G01N30/88, G01N30/06
【公开号】CN205280680
【申请号】CN201521046283
【发明人】刘晶, 尹丹莉, 杨正标, 吴丽娟, 何青青, 韩倩
【申请人】刘晶
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月14日