[發明專利]一種砷分析儀、包含其的系統裝置及所述裝置的用途

在審

• 申請號: 202010590483.0
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111579628A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 畢兆順;鄭焰
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;G01N1/38
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發明涉及一種砷分析儀、包含其的系統裝置及所述裝置的用途。所述砷分析儀包括外殼和內部電路模塊，所述外殼上設置有對外接口，所述對外接口與內部電路模塊連接，所述內部電路模塊包括第一數模轉換模塊、載體模塊和第二數模轉換模塊，所述載體模塊用于連接第一數模轉換模塊和第二數模轉換模塊；所述第一數模轉換模塊包括恒電位和/或恒電流電路板；所述第二數模轉換模塊包括攪拌控制電路板。采用所述砷分析儀構建的砷分析系統裝置，對水體中的三價砷進行定量分析，分析方法靈敏度高，檢測ppb濃度量級的三價砷含量可在10分鐘內完成。所述砷分析儀能耗低，穩定性好，結構緊湊，便于攜帶，適合三價砷的現場快速檢測。

技術領域

本發明涉及環境污染物檢測技術領域，具體涉及一種砷分析儀、包含其的系統裝置及所述裝置的用途。

背景技術

砷及其化合物均具有毒性，人體攝入過量的砷會引起砷中毒，而砷的毒性與其存在的化學形態密切相關，不同形態的砷，毒性相差甚遠，其中，三價砷具有強烈的毒性。近年來，采礦、冶金、化學制藥和紡織等工業含砷廢水排放量的增加，導致環境中的砷含量快速增加，水體中砷的檢測已成為環境污染物檢測的必測項目。

目前，水體中砷的檢測方法主要有原子熒光光譜AFS法、質譜ICP-MS法、高效液相色譜-質譜聯用HPLC-MS法、表面增強拉曼SERS法等。CN102721676A公開了一種原子熒光光譜法穩定測定水中砷和汞的方法，包括如下步驟：(1)分別制備含汞和含砷試樣溶液，含汞和含砷試樣溶液含有硫脲；(2)混合含砷試樣溶液與硼氫化鉀溶液生成砷化氫蒸氣，混合含汞試樣溶液與氯化亞錫溶液生成汞蒸氣；(3)砷化氫及汞蒸氣由載氣導入原子化器，經由特種空心陰極燈光源的激發，產生原子熒光，檢測原子熒光的強度。通過原子熒光光譜法測定環境水中砷和汞含量，操作簡便快速，省工省時省試劑，加入硫脲后使測量結果穩定可靠。

CN110007036A公開了一種基于HPLC-ICP-MS聯用的環境水體中不同砷形態的檢測方法，具體步驟為：(1)混合標準溶液的配制：以流動相L-半胱氨酸為溶劑配制砷混合標準溶液；(2)標準曲線的繪制：取步驟(1)制備的混合標準溶液，利用HPLC-ICP-MS法測定砷形態的濃度，根據混合標準溶液中砷形態濃度及對應的信號強度，繪制砷形態的標準曲線；(3)樣品前處理：在采樣之前須將待測水樣經過0.45μm濾膜，加入KOH溶液，并在采樣后存放在4℃低溫條件下，實驗時，量取待測樣品至離心管中，加入流動相作為待測樣品溶液，同時做空白試驗；(4)樣品檢測：利用HPLC-ICP-MS法測定分析待測樣品溶液中砷形態的濃度，根據計算獲得的信號強度的相對標準偏差RSD和砷形態各自的標準曲線，計算分析待測樣品中砷形態各自的濃度值。

上述文獻公開的方法均需要使用大型分析儀器，儀器的價格昂貴，維護運行昂貴，不能現場應用，檢測時間較長，不能快速分析，對專業操作維護要求高，需要復雜的樣品處理，干擾多等缺點。為了簡化操作過程，能夠用于現場檢測，研究者開發了生物傳感檢測技術(DNA適配體As檢測)、試劑盒和試紙技術，其中，試劑盒和試紙主要通過生成AsH₃氣體，與顯色劑反應生成不同顏色，用比色卡或紫外分光光度法檢測。紫外分光光度法還可以利用鉬藍試劑法檢測，顯色分析時間要兩三個小時，耗時較長。

CN103063667A公開了一種砷快速檢測納米試劑盒及砷檢測方法，所述砷快速檢測納米試劑盒，包括砷檢測試劑、砷檢測裝置、試紙瓶和砷檢測標準比色卡；試劑一為酸性高錳酸鉀溶液；試劑二為固體酸；試劑三為單質鋅、鐵、鎂和鋁納米顆粒中的一種或多種混合物，其粒徑為1～500nm。本發明的砷檢測納米試劑盒是常規快速定性或定量檢測，是在非實驗室的條件下現場對樣品進行篩檢，不需要設備和高技術人員配備，避免了人力、物力的浪費，可簡化操作過程，縮短檢測時間，檢出限為0.005～0.2ppm。試劑盒內多為固體試劑，方便攜帶，安全性高，使用周期長。但是該發明提供的方法穩定性差，檢測過程中產生AsH₃氣體有劇毒，如處置不當，發生泄漏，對操作人員的健康有極大威脅，且環境不友好，比色法是半定量的方法，準確性不足，靈敏度不夠高，無法對極低含量的砷檢測。