一种用于原子光谱仪气态螯合物发生的进样方法技术

技术编号:18936650 阅读:53 留言:0更新日期:2018-09-15 10:18
本发明专利技术公开了一种用于原子光谱仪气态螯合物发生的进样方法,该方法包括:在线或离线混合待测元素的近中性或碱性样品溶液和螯合物试剂溶液,然后将该混合溶液在一气液分离器上使用载气进行元素挥发物的气液分离。其中待测元素的中性或碱性样品溶液指的是溶液pH值在6.0‑10.5之间;螯合物试剂优选的是二乙基二硫代氨基甲酸钠(钾或铵),二乙基二硫代磷酸钠(钾或铵);混合后的溶液在分离器中的体积是0.5毫升‑3毫升。与以往的气液分离技术相比,该发明专利技术的方法能高效的分离中性或碱性溶液中的元素螯合物气体,特别适合原子光谱分析元素时的样品进入方法。

A sampling method for gaseous chelates in atomic spectrometers

The present invention discloses a sampling method for the generation of gaseous chelates in an atomic spectrometer. The method comprises: mixing the near-neutral or alkaline sample solution and chelate reagent solution of the elements to be measured on-line or off-line, and then separating the volatiles of the elements with carrier gas in a gas-liquid separator. The neutral or alkaline sample solution of the element to be measured refers to the pH of the solution between 6.0 and 10.5; the chelate reagent is preferably sodium diethyldithiocarbamate (potassium or ammonium), sodium diethyldithiophosphate (potassium or ammonium); the volume of the mixed solution in the separator is 0.5 ml to 3 ml. Compared with previous gas-liquid separation techniques, the proposed method can efficiently separate element chelate gases in neutral or alkaline solutions, and is particularly suitable for sample entry methods in atomic spectrometry.

【技术实现步骤摘要】
一种用于原子光谱仪气态螯合物发生的进样方法
本专利技术属于分析化学
,尤其是涉及用于原子光谱仪气态螯合物发生的进样方法。
技术介绍
气液分离被广泛应用于化学、生物及水处理等领域。小型的气液分离器在分析化学上也具有广泛应用,特别是在原子光谱(ICP-AES、ICP-MS,AA,AFS)气态进样时,具有很大的应用。在该应用领域,通过在线反应使待测样品中的元素和一些试剂反应,生成待测元素的挥发物,该挥发物在溶液中有一定得溶解度,因此必须借助气液分离装置使挥发物从溶液中分离出来进行测定。通过这样的在线分离,不仅提高了原子光谱分析的灵敏度降低了检出限,而且也使待测元素与溶液中的基体进行很好的分离,降低了基体干扰。目前,原子光谱仪气态进样主要包括下面几种技术方法:(1)氢化物发生法,或也叫化学蒸气发生法。该方法是使待测元素的酸性溶液在线与硼氢化钠等还原剂反应,生成元素的氢化物,借助气液分离器使生成的氢化物从反应后的溶液中分离出来,在载气作用下挥发性氢化物被载入到原子光谱中进行测定;(2)二氧化碳发生法,该方法是将溶液中的待测碳酸盐(或碳酸氢盐)在线或离线与无机酸混合,使碳酸盐或碳酸氢盐生成二氧化碳,然后借助气液分离器使生成的二氧化碳从反应后的溶液中分离出来,在载气作用下二氧化碳气体被载入到原子光谱中进行测定;(3)螯合物蒸气发生法,这是最近由本专利技术人刚刚发现的一种化学蒸气发生进样技术。该方法是使待测元素的酸性溶液在线与乙二胺二硫代氨基甲酸钠等螯合试剂反应,生成挥发性元素螯合物,借助气液分离器使生成的挥发性元素螯合物从反应后的溶液中分离出来,在载气作用下挥发性元素螯合物被载入到原子光谱中进行测定;(4)其它蒸气发生技术:包括单质碘蒸气发生法(在线使碘离子和亚硝酸根反应生成单质碘);羰基镍蒸气发生法(在线使镍离子和亚一氧化碳反应生成气态羰基镍)。上述这些气态进样方法目前所用的气液分离器有如下几种:(1)普通的气液分离器,该分离器很简单,主要包括一个反应后的混合溶液进入到一个试管状的分离器,该分离器底部通入载气,当混合溶液进入到该分离器后,载气将挥发性元素化合物通过溶液中插管直接鼓泡或非鼓泡方式从溶液中分离出来,然后载到原子光谱仪被测定。(2)使用已有的电感耦合等离子体光谱(质谱)的雾化器作为气液分离器,通过在雾室内将混合溶液喷雾,使挥发性元素化合物蒸气从溶液中分离出来,然后被载气载到仪器中进行测定。(3)通过烧结玻璃芯滤板对溶液鼓泡进行分离,该技术是使载气从一个烧结玻璃芯滤板下面向烧结玻璃芯滤板上的溶液进行鼓泡进行分离,该方法具有很好的气液分离效率,但到目前为止,没有任何文献或专利揭示出烧结玻璃上的孔径对分离效率的影响。一些文献所介绍的方法只是提出使用该烧结玻璃用于鼓泡分离,没有进行任何深入的研究考察。这就限制了气液分离器的最佳化。如上所述,上面所述的几种气液分离方法和装置,存在的不足是:分离效率不高,除了硼氢化钠与砷、汞、铅、硒、锗、碲、铋、锑、锡和镉反应生成的挥发物容易被分离外,其它的在线反应—气态分离效果均不是十分理想。因此,影响了气态进样的灵敏度和检出限。本专利技术人最近专利技术一种新的元素气态进样技术,即挥发性螯合物生成的进样技术。该技术原理是使待测元素的酸性溶液在线与乙二胺二硫代氨基甲酸钠等螯合试剂反应,生成挥发性元素螯合物,借助气液分离器使生成的挥发性元素螯合物从反应后的溶液中分离出来,在载气作用下挥发性元素螯合物被载入到原子光谱中进行测定。在研究中本专利技术人发现:该技术只有在使用烧结玻璃芯滤板对溶液鼓泡进行分离时候才能达到非常好的效果。在进一步研究中本专利技术人又发现:只有在使用孔径(直径)10-80微米的烧结玻璃芯滤板才能实现本专利技术。最后本专利技术人更详细的研究了达到最大分离效率时整个分离器的详细配置并得出了最佳的分离方法和装置,通过向其它蒸气发生技术(氢化物发生,二氧化碳发生)的推广,本专利技术人发现该方法具有相同的最佳效果,由此完成了本专利技术。
技术实现思路
一种用于原子光谱仪气态螯合物发生的进样方法,该方法包括:在线或离线混合待测元素的近中性或碱性样品溶液和螯合物试剂溶液,然后将该混合溶液在一气液分离器上使用载气进行元素挥发物的气液分离。其中待测元素的中性或碱性样品溶液指的是溶液pH值在6.0-10.5之间,优选pH值在6.5-9之间,最优选的pH值在6.5-8.0之间.本专利技术中的螯合物试剂溶液是指(但不限于)二乙基二硫代氨基甲酸钠(钾或铵),二乙基二硫代磷酸钠(钾或铵).本专利技术中的混合后的溶液在分离器中的体积是0.1毫升-10毫升,优选0.2毫升-5毫升,最优选是0.5毫升-3毫升。本专利技术所述的元素是指在近中性或碱性下能和螯合试剂生成挥发性元素螯合物的元素,这些元素包括(但不限于)铅、镍、钴、镉、锌、锗、锡、铋、铬、钒、镓、铟、钛、铂、钯等。附图说明图1为用于本专利技术的气液分离装置;其中:1气液分离器外壳;2为样品和螯合试剂混合液入口3为废液出口;4用于气液分离的鼓泡多孔板;5为载气入口;6为载气出口。具体实施方式下面通过具体的实施方案叙述本专利技术。除非特别说明,本专利技术中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外,实施方案应理解为说明性的,而非限制本专利技术的范围,本专利技术的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言,在不背离本专利技术实质和范围的前提下,对这些实施方案中的方法和结构进行的各种改变或改动也属于本专利技术的保护范围。实施例1将1毫升的待分析的中性海水水溶液样品(pH=7.2)和1毫升0.4%(m/V)二乙基二硫代氨基甲酸钠(螯合试剂,DDTC)中性水溶液混合后,混合的溶液从进样管注入到气液分离器中,启动载气(入口流量250毫升/分钟),然后将载气从气液分离器出口送到原子光谱仪中测定。该方法可在中性条件下准确测定海水中镍,生成的元素螯合物能与海水基体水溶液分离。不仅提高了灵敏度,也消除了其它元素的干扰。实施例2参见说明书附图1。使用蠕动泵在线以相等的流速(3毫升/分钟)混合0.4%(m/V)的二乙基二硫代磷酸钠(乙基钠黑药)的水溶液和含2ppb镉的中性样品溶液(pH7.5),使混合后的溶液从管1进入到含有一个孔径为5-15微米的多孔烧结玻璃滤板(直径30毫米,滤板上部空间高度3厘米)的气液分离器中,进样时间为20秒,此时不进行废液排放。溶液中的挥发性的镉和乙基黑药的螯合物被下面通入的载气(氩气)鼓泡分离,载气和镉的挥发物则被进入到原子光谱仪进行测定。使用本装置,能使镉的挥发效率接近100%,无色散原子荧光检出限为0.1ppb。对比传统的80微米孔径的单一鼓泡分离器,本装置使镉的挥发效率提高2倍,检出限降低3倍。使用本方法,鼓泡后的溶液无需立即分离,可以在气液完全分离后进行废液排放。实施例3将1毫升的待分析的中性水溶液样品(pH=7)和1毫升0.4%(m/V)乙基钠黑药(螯合试剂)的混合溶液从进样管注入到气液分离器中,启动载气(入口流量250毫升/分钟),然后将载气从气液分离器出口送到原子光谱仪中测定。该方法可在中性条件下准确测定铅,生成的元素螯合物能与基体水溶液分离。不仅提高了灵敏度,也消除了其它元素的干扰。载气和铅的挥发物则被进入到原子光谱仪进行测定。使用本装置,能使铅的挥发效率达到20本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于原子光谱仪气态螯合物发生的进样方法,该方法包括:在线或离线混合待测元素的近中性或碱性样品溶液和螯合物试剂溶液,然后将该混合溶液0.1‑10毫升在一气液分离器上使用载气或负压进行元素挥发物的气液分离;其中待测元素的中性或碱性样品溶液指的是溶液pH值在6.0‑10.5之间;所述的螯合物试剂是指二乙基二硫代氨基甲酸钠(钾或铵),二乙基二硫代磷酸钠(钾或铵)。

【技术特征摘要】
1.一种用于原子光谱仪气态螯合物发生的进样方法,该方法包括:在线或离线混合待测元素的近中性或碱性样品溶液和螯合物试剂溶液,然后将该混合溶液0.1-10毫升在一气液分离器上使用载气或负压进行元素挥发物的气液分离;其中待测元素的中性或碱性样品溶液指的是溶液pH值在6.0-10.5之间;所述的螯合物试剂是指二乙基二硫代氨基甲酸钠(钾或铵),二乙基二硫代磷酸钠(钾或铵)。2.权利要求1所述的用于原子光谱仪气态螯合物发生的进样方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:段旭川
申请(专利权)人:天津师范大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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