[發(fā)明專利]一種基于離子色譜法分析污穢物中水溶性陽離子含量的預處理裝置及方法

有效

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• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113049716B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設計）人: 高智悅;姜波;樊志彬;李辛庚;張振岳;郭凱;王曉明;田雙;閆風潔;李文靜;王蝶;宗立君;王倩;姚碩
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06;G01N30/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發(fā)明屬于輸變電設備運行狀態(tài)檢修領域，提供一種基于離子色譜法分析污穢物中水溶性陽離子含量的預處理裝置及方法，包括輔助柱、陰離子交換柱、強酸性陽離子交換樹脂、強堿性陰離子交換樹脂、輔助柱流速控制閥、陰離子交換柱流速控制閥、濾液收集器、固定架和連通管。所述固定架用于固定所述輔助柱、連通管、陰離子交換柱和濾液收集器。克服了樣品經(jīng)過陰離子交換樹脂后溶液pH值升高導致陽離子沉淀，致使經(jīng)陰離子交換樹脂交換除去干擾離子后的樣品無法直接用于離子色譜分析的難題。

技術領域

本發(fā)明涉及輸變電設備運行狀態(tài)檢修技術領域，特別涉及一種離子色譜法分析污穢物中水溶性陽離子含量的預處理裝置及方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經(jīng)成為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

服役于大氣中的輸變電設備表面不可避免地黏附固體、液體和氣體污穢物。污穢物組成可以分為可溶性物質和不可溶物質。在潮濕環(huán)境下，污穢物中的水溶性物質發(fā)生電離，形成可以導電的水溶性離子，主要包括Zn²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等陽離子和F^-、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、HCO₃^-等陰離子，它們能降低外絕緣部件的絕緣性能，引起輸變電設備運行安全隱患。研究表明，污層導電性不僅受積污程度影響，也與污穢組成相關。污穢中可溶鹽的組成及溶解性差異影響污層的導電性，進而影響外絕緣部件的絕緣性能。因此，研究污穢物中可溶性組分的組成及含量對于評估外絕緣部件絕緣狀態(tài)具有重要意義。

污穢物成分中的陽離子分析方法主要包括滴定法、火焰原子吸收法、電感耦合等離子發(fā)射光譜儀等。滴定法成本低廉、技術難度小，但不適用于微量組分測定；火焰原子吸收法和電感耦合等離子法檢測限低、檢測速度快，但只適用于金屬元素的直接檢測，無法直接檢測污穢物的重要組成成分NH₄⁺。離子色譜法可以同時分析污穢物中的Li⁺、Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等主要陽離子，且檢測迅速、檢出限低。然而離子色譜法對樣品要求較高，要求不能含有易使色譜柱中毒的組分，因此對于組成復雜的待測樣品，通常在樣品進樣前進行預處理。離子交換法是離子色譜分析常用的前處理技術，具有成本低廉、材料易獲得、樹脂可再生等優(yōu)點。現(xiàn)有技術面臨的問題是：樣品經(jīng)過陰離子交換樹脂后pH升高，污穢物中含有的Fe³⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Mg²⁺等金屬陽離子，按照現(xiàn)有技術樣品處理后易形成氫氧化物沉淀，導致樣品渾濁，無法直接使用離子色譜儀器分析。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于離子色譜法分析污穢物中水溶性陽離子含量的預處理裝置及方法，在保持樣品中待測離子濃度不變的前提下，克服了樣品經(jīng)強堿性陰離子交換樹脂處理后樣品變渾濁導致無法使用離子色譜儀直接分析的難題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及以下技術方案：

本發(fā)明的第一個方面，提供了一種基于離子色譜法分析污穢物中水溶性陽離子含量的預處理裝置，包括：輔助柱、陰離子交換柱、連通管、濾液收集器；所述輔助柱、陰離子交換柱的底部通過連通管相連，所述連通管中部還設置有排液口，所述排液口下方設置有濾液收集器；所述輔助柱內設置有強酸性陽離子交換樹脂，所述陰離子交換柱內設置有強堿性陰離子交換樹脂。