[發明專利]一種總砷在線分析儀

有效

• 申請號: 201010215686.8
• 申請日: 2010-06-30
• 公開（公告）號: CN101900703A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 張海紅;王木立;羅橋水;王小仙
• 申請（專利權）人: 宇星科技發展(深圳)有限公司
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;G01N27/413;G01N27/30
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 李新林

技術領域

本發明涉及環境監測儀器，尤其是涉及一種在線連續監測水質中總砷濃度的總砷在線分析儀。

背景技術

砷(As)是人體非必需元素，元素砷的毒性較低而砷的化合物均有劇毒，三價砷化合物比五價砷化合物毒性更強，且有機砷對人體和生物都有劇毒。砷通過呼吸道、消化道和骨骼、肌肉等部位，特別是在毛發、指甲中蓄積，從而引起慢性砷中毒，潛伏期可長達幾年甚至幾十年。慢性砷中毒有消化系統癥狀、神經系統癥狀和皮膚病變等。如果人類長期飲用砷含量高的水會引起砷中毒進而導致多種健康問題，例如皮膚顏色發生變化，腳掌和手掌皮膚會變硬，容易患上皮膚癌、膀胱癌、肺癌和腎病以及腳和腿的血管病變、糖尿病、高血壓和內分泌紊亂癥，嚴重的會引起死亡。在一般情況下，土壤、水、空氣、植物和人體都含有微量的砷。砷的污染主要來源于采礦、冶金、化工、化學制藥、農藥生產、紡織、玻璃、制革等部門的工業廢水。砷是我國實施排放總量控制的重要指標之一。

水中砷的測定目前可采用原子吸收法、原子熒光法、等離子發射光譜法、比色法和電化學方法等。原子吸收法、原子熒光法和等離子發射光譜法具有靈敏度高、簡便、快速、干擾較少的優點，但由于這些方法用于在線監測的開發成本高、技術難度大，目前仍難以大范圍實現砷的自動在線監測，所以水質總砷的自動在線監測主要是利用比色法實現的，目前采用比色法的重金屬系列水質在線監測儀器在監測靈敏度方面仍然不夠理想，尤其是總砷在線分析儀，由于其顯色過程及控制過程尚存在眾多缺陷，使得檢測下限不能很好的滿足綜合污水排放標準(GB8978-1996)規定的不得檢出限0.5mg/L，明顯滿足不了生活飲用水衛生標準(GB5749-2006)規定的不得檢出限0.01mg/L。

發明內容

針對上述提出的問題，本發明目的在于提供一種高可靠性、低成本和極低檢測下限的總砷在線分析儀。

本發明是這樣實現的，一種總砷在線分析儀，包括處理器主板以及電連接在處理器主板上的多通道選擇閥、蠕動泵和陽極溶出電極，所述多通道選擇閥的一個通道接口與陽極溶出電極的進樣通道管接，所述多通道選擇閥的另一個通道接口通過混合瓶與蠕動泵管接，所述多通道選擇閥的其它通道接口上還分別管接有樣品瓶、標準溶液瓶、試劑瓶和廢液瓶，其中處理器主板控制多通道選擇閥各通道的開合和蠕動泵的啟動，并采集和處理陽極溶出電極的數據。

為了與外界計算機進行數據交換，在處理器主板上電連接有通訊模塊。

其中通訊模塊優選RS232接口、RS485接口、無線通訊模塊中的任意一種或幾種的結合。

上述中的陽極溶出電極包括活動設置在陽極溶出電極中部的工作電極環、將工作電極環卡緊在陽極溶出電極內的工作電極緊固螺絲、設置在陽極溶出電極中部的反應池、設置在陽極溶出電極內部與反應池相互隔離的參比腔和連通反應池與外界的廢液通道；所述工作電極緊固螺絲中間為中空的進樣通道，進樣通道、工作電極環的環洞、反應池和廢液通道依次灌通；其中工作電極環的中間供樣液流通的環洞內設置有一工作電極，反應池內靠近廢液通道處設置有一輔助電極，參比腔內設置有一參比電極。

作為一種優選方式，工作電極為Au電極，輔助電極為Pt電極，參比電極為Ag/AgCl電極。

作為一種優選方式，工作電極環為一個透明的硅膠樹脂O型環，在工作電極環的頂部有兩金觸點，工作電極固定電連接在硅膠樹脂O型環的金觸點之間，金觸點通過陽極溶出電極內的金質連接器電連接固定在陽極溶出電極外表面的工作電極連接器來與處理器主板連通。

作為一種優選方式，多通道選擇閥為六通道選擇閥。

本發明還公開了使用這種總砷在線分析儀的分析方法，其分析步驟為：

(1)、首先，在反應池和參比腔內注入2/3的電解液；

(2)、然后，處理器主板控制多通道選擇閥和蠕動泵將待測的樣品或標準溶液從樣品瓶或標準溶液瓶內吸入混合瓶中，再由處理器主板控制多通道選擇閥和蠕動泵將試劑從試劑瓶內吸入混合瓶中，以消除干擾物或對樣品或標準溶液進行適當稀釋；

(3)、接下來，準備就緒的樣品或標準溶液經蠕動泵抽入陽極溶出電極的反應池，反應物以最基本的形式沉積，這些沉淀被固定電流的電解質溶液去除，因此工作電極電動勢就會發生改變，該電動勢的改變就會被處理器主板監測到并經一系列的濾波放大、模數轉換后交由處理器主板的核心處理器處理，并將反應后的廢液由廢液通道排至廢液瓶。

在上述步驟后還可包括：

(4)、最后，與處理器主板電連接的通訊模塊將監測到的數據送給中心計算機貯存并處理。