[發明專利]一種液相揮發性物質的氣相萃取與富集方法及其系統

有效

• 申請號: 201210328511.7
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102847339A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 池毓務;周晨;張元金;陳國南
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01D11/00
• 分類號: B01D11/00;B01D19/00;B01D53/78
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種液相揮發性物質的氣相萃取與富集方法及其系統，特別適用于分析化學、環境化學、食品安全分析與檢測以及藥物化學與分析等。

背景技術

隨社會的發展與科技的進步，經常會遇到這樣的一種技術或設備需求，如何將液相中的揮發性物質轉移到氣相中，且讓揮發性物質在氣相中有足夠高的濃度，以便進一步對揮發性物質進行提取或檢測。例如：隨著環境污染的日益加重，天然水體中對人體有害的揮發性有機物的含量日益增加，如何能夠準確、快速測定這些揮發性物質的含量引起人們很大的關注。通常情況下，為了減小水體基質（水、礦物質等）對揮發性物質檢測的干擾，采用鼓氣泡的辦法，將揮發性物質轉移到氣相中，然后用光學或氣相色譜法對揮發性物質進行檢測。但通常水體中揮發性物質（如苯系物）的含量較低，無法直接進行檢測，因此采用固體吸附劑（如活性碳）或液體吸收劑（如二硫化碳）來吸附（或吸收）揮發性物質。然而現有固相或液相富集的方法存在實驗耗時長、實驗操作繁瑣且富集效率不高等缺點，限制了揮發性物質的現場、快速提取與檢測。

發明內容

為了克服現有固相和液相富集方法存在的上述缺點，本發明的目的在于提供一種液相揮發性物質的氣相萃取與富集方法及其系統，該液相揮發性物質的氣相萃取與富集方法采用一種特定的工作氣體，能把液相中揮發性物質萃取到以工作氣體主的氣相中，然后用一種特定的工作液體通過化學反應快速吸收工作氣體，使揮發性物質所在的氣相體積迅速減小，從而實現對水相揮發性物質進行快速、高效氣相萃取與富集，不僅適用于環境化學，而且適用于藥物化學、食品安全分析與檢測，具有十分廣闊的應用前景。

為了實現上述目的，本發明的一技術方案是：一種液相揮發性物質的氣相萃取與富集系統，由液氣萃取單元和氣相壓縮富集單元組成，所述液氣萃取單元包括開口朝下的氣液交換容器和設置于氣液交換容器內的第一活塞，所述氣液交換容器的頂部連接有工作氣體進氣管、廢氣廢液出口管以及液體樣品進液管，所述氣相壓縮富集單元包括開口朝下的吸收容器和設置于吸收容器內的第二活塞，所述吸收容器的頂部連接有工作液體進液管、工作液體出液管以及氣體樣品出氣管，所述氣液交換容器的頂部經氣體連接管與吸收容器的頂部相連接。

進一步的，所述液體樣品進液管的下端設置有微型霧化器。

進一步的，所述工作氣體進氣管上設置有進氣閥，所述廢氣廢液出口管上設置有出口閥，所述液體樣品進液管上設置有進液閥。

進一步的，所述工作液體進液管上設置有進液泵，所述工作液體出液管上設置有出液閥，所述氣體樣品出氣管上設置有出氣閥。

進一步的，所述氣體連接管上設置有連接閥。

為了實現上述目的，本發明的另一技術方案是：一種液相揮發性物質的氣相萃取與富集方法，按以下步驟進行：（1）提供一種如上所述的液相揮發性物質的氣相萃取與富集系統；（2）先通過工作氣體進氣管將工作氣體通入氣液交換容器中，再通過液體樣品進液管將含目標揮發性物質的液體樣品噴入氣液交換容器中，使得工作氣體將液體樣品所含的目標揮發性物質萃取到氣相中，而霧狀的液體樣品重新凝結回液態；（3）向上推動第一活塞，以將含目標揮發性物質的工作氣體通過氣體連接管推入吸收容器中，并通過廢氣廢液出口管排出廢氣和廢液；（4）在含目標揮發性物質的工作氣體進入吸收容器之前，通過工作液體進液管將工作液體導入吸收容器中，當含目標揮發性物質的工作氣體進入吸收容器時，工作液體快速高效地吸收工作氣體使得氣相中所含目標揮發性物質的濃度得到高倍富集；（5）向上推動第二活塞，以通過氣體樣品出氣管導出富集后的含揮發性物質的氣體樣品，并通過工作液體出液管排出廢液。

與現有技術相比較，本發明具有以下顯著優點：（1）富集效率高：采用了特定的工作氣體，不僅能有效地將目標揮發性物質從液體轉入氣相，而且工作氣體能夠高效地被工作液體吸收，產生氣相體積高倍減小，使氣相中目標揮發性物質高效富集。（2）快速：與常用的活性碳或二硫化碳等固體吸附或液體吸收法相比，本發明無需耗時長的吸附和脫附過程，大小減少了實驗時間和簡化實驗操作，因此可進行目標揮發性物質的快速、現場萃取、富集。（3）適用范圍廣：只要采用適當的工作氣體與工作液體，就可實現對各類揮發性物質的萃取與富集。

附圖說明

圖1為本發明液相揮發性物質的氣相萃取與富集系統的示意圖。