[實用新型]重金屬檢測裝置

有效

• 申請號: 201320800401.6
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN203672772U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 張曉松;張輝利;李歡歡;普夢瑜
• 申請（專利權）人: 深圳市清華環科檢測技術有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所 44265
• 代理人: 林才桂

技術領域

本實用新型涉及重金屬檢測領域，尤其涉及一種用于重金屬檢測裝置。

背景技術

重金屬主要是指汞、鎘、鉛、鉻、砷等金屬或類金屬，該些重金屬通過大氣、水、食品等進入人體，在人體某些器官內積累，造成慢性中毒，危害人體健康。

隨著科技的發展，人們越來越關注重金屬對人體造成的影響，進而研發了數種重金屬檢測的方法，其包括：微譜分析（MS）、紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子熒光法（AFS）、電感耦合等離子體法（ICP）、X熒光光譜（XRF）、及電感耦合等離子質譜法（ICP-MS），其中以原子吸收法發最為常用。

原子吸收光譜法是20世紀50年代創立的一種新型儀器分析方法，它與主要用于無機元素定性分析的原子發射光譜法相輔相成，已成為對無機化合物進行元素定量分析的主要手段。

原子吸收分析過程如下：1、將樣品制成溶液（同時做空白）；2、制備一系列已知濃度的分析元素的校正溶液（標樣）；3、依次測出空白及標樣的相應值；4、依據上述相應值繪出校正曲線；5、測出未知樣品的相應值；6、依據校正曲線及未知樣品的相應值得出樣品的濃度值。

現在由于計算機技術、化學計量學的發展和多種新型元器件的出現，使原子吸收光譜儀的精密度、準確度和自動化程度大大提高。用微處理機控制的原子吸收光譜儀，簡化了操作程序，節約了分析時間。現在已研制出氣相色譜—原子吸收光譜（GC-AAS）的聯用儀器，進一步拓展了原子吸收光譜法的應用領域。

現有一種原子吸收分光光度計，其由四大部分組成，即光源（單色銳線輻射源）、試樣原子化器、單色儀和數據處理系統（包括光電轉換器及相應的檢測裝置），原子化器主要有兩大類，即火焰原子化器和電熱原子化器。火焰有多種火焰，目前普遍應用的是空氣—乙炔火焰。電熱原子化器普遍應用的是石墨爐原子化器，因而原子吸收分光光度計，就有火焰原子吸收分光光度計和帶石墨爐的原子吸收分光光度計。前者原子化的溫度在2100℃～2400℃之間，后者在2900℃～3000℃之間。

火焰原子吸收分光光度計，利用空氣—乙炔測定的元素可達30多種，若使用氧化亞氮—乙炔火焰，測定的元素可達70多種。但氧化亞氮—乙炔火焰安全性較差，應用不普遍。空氣—乙炔火焰原子吸收分光光度法，一般可檢測到PPm級（10-6），精密度1%左右。國產的火焰原子吸收分光光度計，都可配備各種型號的氫化物發生器（屬電加熱原子化器），利用氫化物發生器，可測定砷（As）、銻（Sb）、鍺（Ge）、碲（Te）等元素。一般靈敏度在ng/ml級（10－9），相對標準偏差2%左右。汞(Hg)可用冷原子吸收法測定。

石墨爐原子吸收分光光度計，可以測定近50種元素。石墨爐法，進樣量少，靈敏度高，有的元素也可以分析到pg/mL級。

利用待測元素的共振輻射，通過其原子蒸汽，測定其吸光度的裝置稱為原子吸收分光光度計。它有單光束，雙光束，雙波道，多波道等結構形式。其基本結構包括光源，原子化器，光學系統和檢測系統。它主要用于痕量元素雜質的分析，具有靈敏度高及選擇性好兩大主要優點。廣泛應用于各種氣體、金屬有機化合物、金屬醇鹽中微量元素的分析。原子吸收分光光度計的工作原理為：元素在熱解石墨爐中被加熱原子化，成為基態原子蒸汽，對空心陰極燈發射的特征輻射進行選擇性吸收。

空心陰極燈（hollow?cathode?lamp，HCL）是一種特殊形式的低壓氣體放電光源，放電集中于陰極空腔內。當在兩極之間施加200V-500V電壓時，便產生輝光放電。在電場作用下，電子在飛向陽極的途中，與載氣原子碰撞并使之電離，放出二次電子，使電子與正離子數目增加，以維持放電。正離子從電場獲得動能。如果正離子的動能足以克服金屬陰極表面的晶格能，當其撞擊在陰極表面時，就可以將原子從晶格中濺射出來。除濺射作用之外，陰極受熱也要導致陰極表面元素的熱蒸發。濺射與蒸發出來的原子進入空腔內，再與電子、原子、離子等發生第二類碰撞而受到激發，發射出相應元素的特征的共振輻射。與此同時，HCL所發射的譜線中還包含了內充氣、陰極材料和雜質元素等譜線。

因為燈內填充氣體壓力低，壓力變寬很小；陰極溫度較低，熱變寬也很小；同時，因為氣體密度低，自吸變寬也不存在。HCL基本滿足發射譜線的半寬度窄、譜線強度大且穩定、譜線背景小、操作方便和經久耐用等銳線光源的基本要求。并且，當采用較大的燈電流時，HCL所發射譜線半寬度變寬和譜線強度增高，此時檢測器的負高壓降低，吸光度讀數穩定。