[發明專利]水中揮發性有機物的測量方法及測量裝置

有效

• 申請號: 200710191277.7
• 申請日: 2007-12-07
• 公開（公告）號: CN101509893A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 李建權;沈成銀;韓海燕;王鴻梅;江海河;儲焰南
• 申請（專利權）人: 中國科學院安徽光學精密機械研究所
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62;G06F17/13
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

1.一種水中揮發性有機物的測量方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)、清潔空氣或惰性氣體源經過砂芯濾板通入待測水樣中，產生的小氣泡 能夠將水中的有機物提取出來；

(2)、將收集的氣泡經過管路通入化學電離質譜，采用高純度氧氣或水蒸汽 接入所述的化學電離質譜中作為離子源氣體；

(3)、根據水中揮發性有機物的亨利常數，化學電離質譜測出來的水中揮發性 有機物的分壓強，由計算機處理給出水中揮發性有機物的成份及濃度；

化學電離質譜中，進入到漂移反應管中的反應離子H₃O⁺或O₂⁺在向下游運動 的過程中與揮發性有機物M發生如下的離子-分子反應：

?????

其中k是反應速率常數；漂移反應管中產物離子的數密度[MH⁺]或[M⁺]隨時間變 化的關系為：

d[MH+]dt=k[H3O+][M]]]>???????

d[M+]dt=k[O2+][M]]]>

上式中，[H₃O⁺]，[O₂⁺]和[M]分別是漂移反應管內H₃O⁺、O₂⁺和揮發性有機物M 的數密度；當進行痕量的水中揮發性有機物M測量時，漂移反應管中的反應離 子的數密度[H₃O⁺]或[O₂⁺]會遠遠大于M的數密度[M]，這時，在反應前后，反應 離子的數密度[H₃O⁺]或[O₂⁺]可認為常數；在漂移反應管末端，產物離子的數密度 [MH⁺]將為： [MH⁺]＝[H₃O⁺][M]kt₁?????????(3) [M⁺]＝[O₂⁺][M]kt₁

其中t₁是離子-分子反應的時間，等于離子在漂移反應管中遷移的時間；因為質 譜探測到的離子信號i(H₃O⁺)、i(O₂⁺)和i(MH⁺)正比于漂移反應管中離子的數密度 [H₃O⁺]、[O₂⁺]和[MH⁺]，因此漂移反應管內痕量揮發性有機物M的濃度為：

[M]=i(MH+)i(H3O+)1kt1]]>?????????

[M]=i(M+)i(O2+)1kt1]]>

測出離子強度i(MH⁺)、i(H₃O⁺)或i(O₂⁺)，利用已知的離子反應速率常數k和離子 反應時間t₁，可由(4)式得到漂移反應管中揮發性有機物M的數密度；因為漂移 反應管內部的氣體全部來提取水溶液后的含揮發性有機物的氣體，因此，M的 分壓濃度在進入漂移反應管前后維持不變，這樣，化學電離質譜測得的M的分 壓濃度就是提取水溶液后的氣體中揮發性有機物的濃度。