一种同位素专用制备型离子色谱仪制造技术

本实用新型专利技术公开了同位素分析技术领域的一种同位素专用制备型离子色谱仪，包括流动相与管路系统、分离与纯化系统、背景抑制与再次提纯系统、电导检测反馈系统、收集器与加热浓缩系统与数据采集与通讯系统，所述流动相与管路系统包括淋洗液贮存罐、高压液体恒流泵及相对应的管路组成，所述淋洗液贮存罐与高压液体恒流泵通过管路相连通，所述分离与纯化系统包括离子色谱保护柱与离子色谱分析柱，所述背景抑制与再次提纯系统包括抑制器、低压液体蠕动泵与废液瓶，形成了一套专门用于同位素分析的制备型离子色谱仪，可以更直观简单的对同位素进行制备，且通过反馈系统保证制备的同位素浓度达到规定标准，更加节省时间。

【技术实现步骤摘要】
一种同位素专用制备型离子色谱仪
本技术涉及同位素分析
，具体为一种同位素专用制备型离子色谱仪。
技术介绍
自然界中许多元素均有着多种同位素，同位素的测试过程是一个复杂而繁琐的过程，其中的元素提纯与样品制备过程是测试中的关键。在传统的样品制备过程中往往需要多种装置和设备。以氯元素为例，氯元素含有两种稳定同位素，分别为35Cl和37Cl。氯同位素的变化对于研究氯元素的地球化学循环、海水入侵、地下水补给与排泄、古气候变化、蒸发盐特征、矿床形成、氯代有机物降解等方面均有着重要的指示意义。相较于碳、氢、氧等元素，氯元素因为具有稳定的物理化学特征而不易产生同位素分馏。但由于35Cl和37Cl之间存在相对较大的质量差导致其在蒸发结晶、离子扩散、渗透对流、生物降解过程中会发生同位素分馏，从而对于科学研究与工程实施起到指示或指导作用。根据当前已有的研究表明，自然界中大气圈、水圈、岩石圈中氯同位素的变化范围为-14‰～+16‰，少数研究表明氯同位素分馏达到30‰以上，氯同位素特殊分馏主要集中在大气圈及火山系统中。在氯同位素的分析测试过程中，需要将氯元素与其它物质进行分离提纯，如果样品中存在硝酸盐、硫酸盐、氟化物、有机物等物质，就会严重影响热电离质谱离子的发射，从而影响氯同位素的测试准确性。因此净化与提纯的方法一直在不断改进，基于形成AgCl沉淀以除去硝酸根的方法是有效的，但是由于操作流程的复杂性和可能引起高的空白氯而受到限制，后来又发展了Ba-型树脂或与BaCO3反应去除硫酸根的方法，但是由于树脂本身性能的限制，对于高含量的地下水或污水样品若想完全去除硫酸根是非常困难的。传统的离子色谱仪仅用来作样品的浓度分析，逐渐地后来有些专家学者尝试开发制备型离子色谱仪，但这些尝试均是基于简单地增加馏分收集器或者增加了一些对检测器的改进。为此，我们提出一种同位素专用制备型离子色谱仪，并将色谱仪型号命名为：Pre-Isotope。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种同位素专用制备型离子色谱仪，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种同位素专用制备型离子色谱仪，包括流动相与管路系统、分离与纯化系统、背景抑制与再次提纯系统、电导检测反馈系统、收集器与加热浓缩系统与数据采集与通讯系统，所述流动相与管路系统包括淋洗液贮存罐、高压液体恒流泵及相对应的管路组成，所述淋洗液贮存罐与高压液体恒流泵通过管路相连通，所述分离与纯化系统包括离子色谱保护柱与离子色谱分析柱，所述离子色谱保护柱与高压液体恒流泵之间及离子色谱保护柱与离子色谱分析柱之间均通过管路相连通，所述背景抑制与再次提纯系统包括抑制器、低压液体蠕动泵与废液瓶，所述抑制器进液口通过管路与离子色谱分析柱相连通，所述抑制器的再生液进口与低压液体蠕动泵相连，所述抑制器第二再生液出口与废液瓶相连，所述低压液体蠕动泵的另一端连通纯水瓶，所述电导检测反馈系统电导检测池及对应的软件反馈系统组成，且电导检测池淋洗液贮存罐出口相连通，所述收集器与加热浓缩系统包括样品收集器与加热板，所述样品收集器设置在加热板的上方，且样品收集器与电导检测池的出口相连，所述数据采集与通讯系统包括样品检测器与反馈系统。进一步的，所述反馈系统包括用于检测同位素液体浓度的浓度检测模块，所述浓度检测模块电性输出连接用于与规定同位素浓度进行对比的浓度对比模块，所述浓度对比模块电性输出连接用对对比结果进行反馈的浓度反馈模块。进一步的，所述淋洗液贮存罐的内腔均匀装有淋洗液，且淋洗液浓度由7mmol/L的碳酸钠与2mmol/L的碳酸氢钠组成。进一步的，所述样品收集器为36位的样品收集器，且加热板的加热温度在50-90度之间。进一步的，所述离子色谱分析柱的柱容量应大于350ueq/column。进一步的，所述高压液体恒流泵与低压液体蠕动泵均由耐酸碱耐腐蚀的PEEK材质构建，且泵压力在10MPa-30MPa之间。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术将流动相与管路系统、分离与纯化系统、背景抑制与再次提纯系统、电导检测反馈系统、收集器与加热浓缩系统与数据采集与通讯系统均通过管路相连接在一起，通过专业软件控制整个系统，并由计算机进行数据采集与汇总，针对于同位素样品的分析，对样品定量环、色谱柱、抑制器的连接方式及收集器等均进行了重新设计和开发，最终形成了一套专门用于同位素分析的制备型离子色谱仪，可以更直观简单的对同位素进行制备，且通过反馈系统保证制备的同位素浓度达到规定标准，更加节省时间。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术反馈系统原理框图。图中：1、流动相与管路系统；11、淋洗液贮存罐；12、高压液体恒流泵；13、自动进样器；2、分离与纯化系统；21、离子色谱保护柱；22、离子色谱分析柱；3、背景抑制与再次提纯系统；31、抑制器；32、低压液体蠕动泵；33、废液瓶；4、电导检测反馈系统；5、收集器与加热浓缩系统；51、样品收集器；52、加热板；6、数据采集与通讯系统；61、样品检测器；62、反馈系统；621、浓度检测模块；622、浓度对比模块；623、浓度反馈模块；7、纯水瓶。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提供一种技术方案：一种同位素专用制备型离子色谱仪，请参阅图1，包括流动相与管路系统1、分离与纯化系统2、背景抑制与再次提纯系统3、电导检测反馈系统4、收集器与加热浓缩系统5与数据采集与通讯系统6；请再次参阅图1，流动相与管路系统1包括淋洗液贮存罐11、高压液体恒流泵12及相对应的管路组成，淋洗液贮存罐11的内腔均匀装有淋洗液，且淋洗液浓度由7mmol/L的碳酸钠与2mmol/L的碳酸氢钠组成，淋洗液贮存罐11与高压液体恒流泵12通过硬质塑料管路相连通，其中自动进样器13处于高压液体恒流泵12与离子色谱分析柱22之间，并接受样品检测器61检测的浓度信号以此判断是否对同一个样品进行重复取样，样品定量环体积应大于500ul；请再次参阅图1，分离与纯化系统2包括离子色谱保护柱21与离子色谱分析柱22，离子色谱保护柱21与高压液体恒流泵12之间及离子色谱保护柱21与离子色谱分析柱22之间均通过聚醚醚酮(PEEK)树脂管路相连通，其中离子色谱分析柱22的柱容量应大于350ueq/column，通过分离与纯化系统2对提取的同位素进行初步提取；请再次参阅图1，背景抑制与再次提纯系统3包括抑制器31、低压液体蠕动泵32与废液瓶33，抑制器31进液口通过管路与离子色谱分析柱22相连通，抑制器31的再生液进口与低压液体蠕动泵32相连，抑制器31第二再生液出口与废液瓶33相连，低压液体蠕动泵32的另一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同位素专用制备型离子色谱仪，其特征在于：包括流动相与管路系统(1)、分离与纯化系统(2)、背景抑制与再次提纯系统(3)、电导检测反馈系统(4)、收集器与加热浓缩系统(5)与数据采集与通讯系统(6)，所述流动相与管路系统(1)包括淋洗液贮存罐(11)、高压液体恒流泵(12)及相对应的管路组成，所述淋洗液贮存罐(11)与高压液体恒流泵(12)通过管路相连通，所述分离与纯化系统(2)包括离子色谱保护柱(21)与离子色谱分析柱(22)，所述离子色谱保护柱(21)与高压液体恒流泵(12)之间及离子色谱保护柱(21)与离子色谱分析柱(22)之间均通过管路相连通，所述背景抑制与再次提纯系统(3)包括抑制器(31)、低压液体蠕动泵(32)与废液瓶(33)，所述抑制器(31)进液口通过管路与离子色谱分析柱(22)相连通，所述抑制器(31)的再生液进口与低压液体蠕动泵(32)相连，所述抑制器(31)第二再生液出口与废液瓶(33)相连，所述低压液体蠕动泵(32)的另一端连通纯水瓶(7)，所述电导检测反馈系统(4)电导检测池及对应的软件反馈系统组成，且电导检测池淋洗液贮存罐(11)出口相连通，所述收集器与加热浓缩系统(5)包括样品收集器(51)与加热板(52)，所述样品收集器(51)设置在加热板(52)的上方，且样品收集器(51)与电导检测池的出口相连，所述数据采集与通讯系统(6)包括样品检测器(61)与反馈系统(62)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种同位素专用制备型离子色谱仪，其特征在于：包括流动相与管路系统(1)、分离与纯化系统(2)、背景抑制与再次提纯系统(3)、电导检测反馈系统(4)、收集器与加热浓缩系统(5)与数据采集与通讯系统(6)，所述流动相与管路系统(1)包括淋洗液贮存罐(11)、高压液体恒流泵(12)及相对应的管路组成，所述淋洗液贮存罐(11)与高压液体恒流泵(12)通过管路相连通，所述分离与纯化系统(2)包括离子色谱保护柱(21)与离子色谱分析柱(22)，所述离子色谱保护柱(21)与高压液体恒流泵(12)之间及离子色谱保护柱(21)与离子色谱分析柱(22)之间均通过管路相连通，所述背景抑制与再次提纯系统(3)包括抑制器(31)、低压液体蠕动泵(32)与废液瓶(33)，所述抑制器(31)进液口通过管路与离子色谱分析柱(22)相连通，所述抑制器(31)的再生液进口与低压液体蠕动泵(32)相连，所述抑制器(31)第二再生液出口与废液瓶(33)相连，所述低压液体蠕动泵(32)的另一端连通纯水瓶(7)，所述电导检测反馈系统(4)电导检测池及对应的软件反馈系统组成，且电导检测池淋洗液贮存罐(11)出口相连通，所述收集器与加热浓缩系统(5)包括样品收集器(51)与加热板(52)，所述样品收集器(51)设置在加热板(52)的上方，且样品收集器(51)与电导检测池的出口相连，所述数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂建业，赵国兴，张晶，张莉，
申请(专利权)人：中国地质科学院水文地质环境地质研究所，
类型：新型
国别省市：河北;13