在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法和装置制造方法及图纸

一种在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法和装置，所述方法包括：对富集柱进行修饰活化；利用修饰活化的富集柱对甲基汞和/或二价汞进行萃取富集；利用洗脱液对富集在富集柱上的甲基汞和/或二价汞进行洗脱；利用洗脱液将富集的甲基汞和/或二价汞进行分离，并利用检测器对从分离柱上脱附的甲基汞和/或二价汞进行在线超痕量测定。本发明专利技术的方法和装置大大简化了富集洗脱的步骤，减少了有毒试剂的使用，在适用于超痕量甲基汞和二价汞检测的同时提高了方法的绿色安全性；且在进样量小的基础上，达到更好的检出限效果。因此本发明专利技术提供了一种高效便捷且性能很好的在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法和装置。

On line enrichment and determination of ultra trace methylmercury and / or divalent mercury

【技术实现步骤摘要】
在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法和装置
本专利技术涉及环境分析化学领域，尤其涉及一种在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法和装置。
技术介绍
由于大气长距离传输、食物链累积以及高毒等特性，汞及其化合物被视为一类重要的全球污染物。近年来，《水俣公约》的正式生效表明亟需加强汞的相关研究。甲基汞和二价汞由于其高毒性和强迁移性受到了国内外学者的广泛关注。由于环境中的汞离子的浓度多为超痕量级别，现有仪器很难直接对其进行分析检测。现有对环境中超痕量甲基汞和二价汞进行分析检测的前处理方法有离线固相萃取法如C18萃取，络合剂固定化的聚氨酯泡沫薄层萃取，阳离子交换柱富集，络合剂修饰的阴离子交换柱富集；还原/衍生化吹扫捕集；梯度扩散薄膜原位富集法。其中，还原/衍生化吹扫捕集前处理方法过于繁琐，不利于实际应用。梯度扩散薄膜法所用薄膜价格昂贵，无法进行大规模的实际环境样品的检测。而离线的固相萃取方法也较为繁琐，洗脱用试剂需要大体积因此无法做到小体积样品的高倍数富集。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术主要目的在于提供一种在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法和装置，以期至少部分地解决上述提及的技术问题的至少之一。作为本专利技术的一个方面，提供了一种在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法，包括如下步骤：步骤1：将修饰活化剂载入富集柱中，对所述富集柱进行修饰活化，得到修饰活化的富集柱；步骤2：将含有甲基汞和/或二价汞的待测溶液载入所述修饰活化的富集柱中，对甲基汞和/或二价汞进行萃取富集，得到富集有甲基汞和/或二价汞的富集柱；步骤3：利用洗脱液对富集在富集柱上的甲基汞和/或二价汞进行洗脱；步骤4：利用洗脱液将洗脱下来的富集的甲基汞和/或二价汞在线载入分离柱内，并利用检测器对从所述分离柱上脱附的甲基汞和/或二价汞进行在线超痕量测定。作为本专利技术的另一个方面，还提供一种用于实现如上述的方法的在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞装置，包括富集柱、分离柱、检测器和切换六通阀；富集柱，所述富集柱的两端分别与所述切换六通阀的两个通口相连；分离柱，所述分离柱的一端与所述切换六通阀相连，所述分离柱的另一端与所述检测器相连；其中，所述富集柱与分离柱通过所述切换六通阀实现在线导通或断开；当所述富集柱与分离柱断开时，进行富集柱的修饰活化与甲基汞和/或二价汞的富集；当所述富集柱与分离柱导通时，进行富集柱中甲基汞和/或二价汞的洗脱、分离柱中甲基汞和/或二价汞的吸附和脱附、检测器中甲基汞和/或二价汞的超痕量检测。本专利技术的在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法和装置与现有技术相比至少具有以下有益效果的其中之一或其中一部分：(1)本专利技术实现了在线富集、测定超痕量甲基汞和/或二价汞；简化了富集洗脱的步骤，减少了有毒试剂的使用，在适用于超痕量甲基汞和/或二价汞检测的同时提高了方法的绿色安全性；在检出限方面，本专利技术能达到更好检出限效果；(2)本专利技术利用超低体积与流动相相同的巯基试剂作为洗脱剂进行洗脱，避免了死时间的干扰，保证了测样的准确性，大大提高了富集倍数，缩短了实验所需时间；(3)另外，本专利技术还设计不引入洗脱剂，仅使用流动相进行洗脱也可洗脱所有富集汞，减少了实验所需切换阀，缩减了实验引入的变量，精简了检测步骤；(4)样品进样量小，0.5～20mL范围内，不仅能获得很好的甲基汞和二价汞的洗脱分离效果，并能获得较好检出限；(5)运行成本低，一根C18固相萃取小柱价格低廉并且可反复利用；(6)分离效率高，分离度均大于1.8(R＝2(tR2-tR1)/(W1+W2)，tR和W分别为相邻两峰的保留时间和峰宽，R为分离度，下角标1和2分别代表甲基汞和二价汞)。(7)重复性好，甲基汞和二价汞(10ng/L)分别五次重复进样的相对标准偏差(RSD)分别为2.5％和4.9％。综上所述，本专利技术的在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法和装置操作简便，快速高效且性能良好。附图说明图1为本专利技术的在线富集测定超痕量甲基汞和二价汞的装置示意图；图2为本专利技术实施例1-7的修饰活化剂的添加量对甲基汞和二价汞富集效果的影响评价图；图3A为本专利技术实施例8和实施例9的甲基汞浓度为10ng/L的ICP-MS表征图；图3B为本专利技术实施例10和实施例11的二价汞浓度为10ng/L的ICP-MS表征图；图4为本专利技术实施例12用纯流动相洗脱二价汞和甲基汞的ICP-MS表征图；图5为本专利技术实施例8以及实施例13-15的甲基汞峰面积对浓度的线性相关图；图6本专利技术实施例13的1ng/L甲基汞的ICP-MS谱峰图；图7为本专利技术实施例10以及实施例16-18的二价汞峰面积对浓度的线性相关图；图8本专利技术实施例16的1ng/L二价汞的ICP-MS谱峰图。以上附图中，附图标记含义如下：1、第一阀；11、第一阀一号位点；12、第一阀二号位点；13、第一阀三号位点；14、第一阀四号位点；15、第一阀五号位点；16、第一阀六号位点；17、第一定量环；2、第二阀；21、第二阀一号位点；22、第二阀二号位点；23、第二阀三号位点；24、第二阀四号位点；25、第二阀五号位点；26、第二阀六号位点；3、第三阀；31、第三阀一号位点；32、第三阀二号位点；33、第三阀三号位点；34、第三阀四号位点；35、第三阀五号位点；36、第三阀六号位点；37、第二定量环；4、泵A；5、泵B；6、检测器；7、富集柱；8、色谱柱。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。作为本专利技术的一个方面，提供了一种在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法，包括如下步骤：步骤1：将修饰活化剂载入富集柱中，对富集柱进行修饰活化，得到修饰活化的富集柱；步骤2：将含有甲基汞和/或二价汞的待测溶液载入修饰活化的富集柱中，对甲基汞和/或二价汞进行萃取富集，得到富集有甲基汞和/或二价汞的富集柱；步骤3：利用洗脱液对富集在富集柱上的甲基汞和/或二价汞进行洗脱；步骤4：利用洗脱液将洗脱下来的富集的甲基汞和/或二价汞在线载入分离柱内，并利用检测器对从分离柱上脱附的甲基汞和/或二价汞进行在线超痕量测定。在本专利技术的实施例中，步骤1中，富集柱为C18固相萃取小柱。在本专利技术的实施例中，步骤1中，修饰活化剂包括含硫键的疏水试剂；作为优选，修饰活化剂包括4,4'-联苯二硫醇、3,4-二甲基苯硫酚、双硫腙中的一种或多种；作为优选，修饰活化剂的载入量与富集柱的碳载量的比值为1.39～2.78(μgw(％)-1)；作为优选，修饰活化剂的载入量与富集柱的碳载量的比值为1.39(μgw(％)-1)。在本专利技术的实施例中，步骤1中，将修饰活化剂载入富集柱的具体操作包括，利用载流液将修饰活化剂载入富集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：将修饰活化剂载入富集柱中，对所述富集柱进行修饰活化，得到修饰活化的富集柱；/n步骤2：将含有甲基汞和/或二价汞的待测溶液载入所述修饰活化的富集柱中，对甲基汞和/或二价汞进行萃取富集，得到富集有甲基汞和/或二价汞的富集柱；/n步骤3：利用洗脱液对富集在富集柱上的甲基汞和/或二价汞进行洗脱；/n步骤4：利用洗脱液将洗脱下来的富集的甲基汞和/或二价汞在线载入分离柱内，并利用检测器对从所述分离柱上脱附的甲基汞和/或二价汞进行在线超痕量测定。/n

【技术特征摘要】
1.一种在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将修饰活化剂载入富集柱中，对所述富集柱进行修饰活化，得到修饰活化的富集柱；
步骤2：将含有甲基汞和/或二价汞的待测溶液载入所述修饰活化的富集柱中，对甲基汞和/或二价汞进行萃取富集，得到富集有甲基汞和/或二价汞的富集柱；
步骤3：利用洗脱液对富集在富集柱上的甲基汞和/或二价汞进行洗脱；
步骤4：利用洗脱液将洗脱下来的富集的甲基汞和/或二价汞在线载入分离柱内，并利用检测器对从所述分离柱上脱附的甲基汞和/或二价汞进行在线超痕量测定。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述富集柱为C18固相萃取小柱。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述修饰活化剂包括含硫键的疏水试剂；
作为优选，所述修饰活化剂包括4,4'-联苯二硫醇、3,4-二甲基苯硫酚、双硫腙中的一种或多种；
作为优选，所述修饰活化剂的载入量与所述富集柱的碳载量的比值为1.39～2.78(μgw(％)-1)；
作为优选，所述修饰活化剂的载入量与所述富集柱的碳载量的比值为1.39(μgw(％)-1)。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，将修饰活化剂载入富集柱的具体操作包括，利用载流液将修饰活化剂载入富集柱中；
作为优选，所述步骤2中，将含有甲基汞和/或二价汞的待测溶液载入修饰活化的富集柱的具体操作包括，利用载流液将含有甲基汞和/或二价汞的待测溶液载入修饰活化的富集柱中；
作为优选，所述载流液为水；
作为优选，所述载流液的流速为0.1～10mL/min；
作为优选，所述载流液的流速为5mL/min。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述含有甲基汞和/或二价汞的待测溶液的载入量为0.5～20mL；
作为优选，所述步骤2中，所述含有甲基汞和/或二价汞的待测溶液的载入量为5mL。


6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述洗脱液包括流动相和洗脱剂；
所述步骤3的具体操作包括：利用流动相携带洗脱剂对富集在富集柱上的甲基汞和/或二价汞进行洗脱；
所述洗脱剂包括体积浓度为0.1％～20％的巯基试剂水溶液；
作为优选，所述洗脱剂包括体积浓度为5％的巯基试剂水溶液；
作为优选，所述巯基试剂包括2-巯基乙醇、2,3-二巯基丙醇、硫代硫酸钠中的一种或多种；
所述流动相包括体积浓度为0.05％～1％的巯基试剂水溶液；

【专利技术属性】
技术研发人员：阴永光，王颖，方莹莹，蔡勇，谭志强，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11