[實用新型]一種大氣中不同形態汞樣品的熱脫附及分析裝置

有效

• 申請號: 201220151550.X
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN202661381U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 陳進生;章臻;徐玲玲;尹麗倩;牛振川
• 申請（專利權）人: 中國科學院城市環境研究所
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種大氣中不同形態汞樣品的熱脫附及分析裝置，屬于大氣環境監測技術領域。

背景技術

汞是一種高毒性的、生物體內非必需的重金屬元素，也是唯一主要以氣態形式存在于大氣的重金屬污染物。大氣環境是汞遷移轉化的重要場所，大氣環境中的汞依據物理化學形態主要分為：氣態單質汞、活性氣態汞和顆粒態汞等三種。氣態單質汞具有較高的揮發性和很低的水溶性，極易在大氣環流中通過長距離的遷移擴散成為全球性污染物，在大氣中的平均停留時間約為0.5~2?a。活性氣態汞和顆粒態汞則具有較高的沉降速率，在大氣中的滯留時間短，一般不參與長距離的大氣傳輸，二者在大氣總汞的比例雖然很少，但在汞的生物地球化學循環過程中卻扮演著重要的角色，是大氣汞沉降的最主要來源。大氣汞的來源包括自然源和人為源，其中人為源主要包括化石燃料的燃燒、有色金屬冶煉、氯堿工業、煉汞活動等。而自然源則主要包括火山與地熱活動、土壤和水體表面揮發作用等。

中國是排汞大國，在國際汞會議中成為眾矢之的，但是國內汞的研究發展緩慢，甚至大量缺乏各地區的基礎數據，包括各地的濃度水平。而對大氣汞的監測是實現汞問題研究的基礎，不論是模型的進一步發展還是政策法規的制定，都需要大量準確的監測數據做支撐，需要良好的監測設備，國外主要有Tekran?2537、Gardis-5以及Lumex?RA915+等，但是國外的測汞儀價格非常昂貴。

本課題組自主研發了一臺集成有不同形態汞樣品熱脫附及檢測于一體的測汞裝置，即采用不同形態汞樣品熱解釋放/樣品二次富集/二次熱解釋放/冷原子熒光檢測/程控等技術對大氣不同形態痕量汞樣品進行程序化測試，滿足大氣痕量汞低檢測限的分析要求。該裝置有望為大氣痕量汞的監測與研究提供必要的方法和手段，為進一步揭示汞的生物地球化學過程打下堅實的基礎，改變我國在大氣痕量形態汞分析與監測方面的落后局面。同時也有利于正確地評價我國大氣汞污染的實際狀況，減緩我國在全球汞排放、擴散與污染方面的環境外交壓力。

發明內容

本實用新型發明的目的在于提供一種對大氣中不同形態汞樣品進行程序化測定的裝置，從而實現快速、高效地分析所采集的大氣汞樣品。

本實用新型發明是一種程序化測定所采集的大氣中不同形態汞的裝置，包括質量流量控制器、兩位三通電磁閥及其控制板、四路溫控儀、開閉式加熱爐、原子熒光檢測器以及計算機等組成。質量流量控制器用于調整載氣氬氣的流量；兩位三通電磁閥及其控制板用于實現對不同形態汞樣品測定時氣體流路的切換；四路溫控儀可對四組開閉式加熱爐進行升溫控制，確保三個模塊的形態汞能以最大效率的熱脫附出來；高靈敏度的原子熒光檢測器對不同形態汞樣品的準確測定，提供了可靠保證；計算機安裝有專門針對大氣中不同形態汞樣品測定，而量身定制的專用軟件，友好的人機交互界面，可減少操作的復雜程度，大大提高了實驗分析的效率。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的結構組成示意圖。

圖2是本實用新型實施例的電路組成示意圖。

圖3是本實用新型實施例的CAD工程制圖。

其中：

1質量流量控制器；2兩位三通電磁閥A；3兩位三通電磁閥B；4兩位三通電磁閥C；5兩位三通電磁閥D；6活性氣態汞熱脫附模塊；7顆粒態汞熱脫附模塊；8?單質汞熱脫附模塊1；9單質汞熱脫附模塊2；10?原子熒光檢測器。

具體實施方式

本實用新型發明裝置的構造如說明書附圖1所示。通過質量流量控制器(1)將載氣氬氣的流量調整為500?mL/min，本裝置分別有不同形態汞樣品測定方式：

第一種為活性氣態汞測定。已調整好流量的氬氣經過兩位三通電磁閥A(2)，切換閥A的閥位，使氬氣流入兩位三通電磁閥B(2)，切換閥B的閥位，氣體流入活性氣態汞熱脫附模塊(6)中已吸附有大氣中活性氣態汞的擴散管，開閉式加熱爐在數秒內升溫至500℃以上，對擴散管進行加熱，活性氣態汞變成單質汞從擴散管中脫附出來，隨氬氣流入兩位三通電磁閥C(4)和兩位三通電磁閥D(5)，再流入單質汞熱脫附模塊2(9)中的已填有鍍金石英砂的捕汞管，捕汞管對擴散管熱脫附出來的單質汞進行吸附完全后，再通過使開閉式加熱爐在數秒內升溫至500℃以上對捕汞管進行加熱，吸附在捕汞管的單質汞進行二次熱脫附釋放后，進入原子熒光檢測器(10)進行檢測。