用于检测化合物的自动化系统技术方案

提供了处理液体测试样品的自动化系统。所公开的自动化系统包括：气体和液体分离器（４０）；第一气体源的附件，该气体源提供用于将试验样品从可密封样品容器（１６）转移至气体和液体分离器并用于在所述气体和液体分离器中去除试验样品的至少一种挥发性组分的气体流，其中试验样品中存在的感兴趣的化合物在试验样品转移至气体和液体分离器之前被转化为至少一种挥发性物质种类；与所述气体和液体分离器流体连通的捕获容器（５０），其中所述捕获容器含有能够使所述化合物的至少一种挥发性物质种类与所述至少一种挥发性组分分离并保留所述至少一种挥发性物质种类的至少一种材料；以及热源（５２），其用于将捕获容器中的所述至少一种材料快速加热至足以从所述至少一种材料释放所述至少一种挥发性物质种类的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测化合物的自动化系统 相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C. S119(e)要求2006年8月1日提交的美国临 时专利申请第60/821,027号的优先权。 专利
本专利技术提供了用于处理、检测和测量样品中化合物(例如污染物) 的方法和系统，所述样品例如水、土壤、沉积物和生物材料。
技术介绍
汞是天然存在的元素，已知其非常低的浓度对人类和动物具有毒 性作用。汞的高毒性结合其生物累积的倾向使它在重金属中特别受关 注。具体说，汞可以影响神经系统，胎儿、婴儿和儿童对于汞的作用 特别敏感。曱基汞是沉积物和水中发现的汞的高毒性形式，该形式在 小生物体进食时被吸收，并随后在以此类生物体为食的鱼和贝类中累 积。进而，人和吃鱼的野生生物在摄入含有甲基汞的鱼和贝类时暴露 于曱基汞。因此，环境和生物样品中的甲基汞的检测和准确测量受到 极大关注。有几种确定环境样品中总汞的途径。但是，汞的物质种类 分析(speciation)是更困难的。目前在甲基汞水平的分析中采用的大部分方法是基于方法 1630， 标题为她 / Mera/^y & D加7/加ow, ^weows五^y/aow,flt/ rra; f遞it蕃:徵'7,乙差必、^遂和^#获洒《^尹 ^f^差^;，由美国环境保护局出版。虽然该方法净皮设计用于监测水质 量，但是该方法已经通过修改制备步骤而适用于其他类型的样品。样 品一般首先经过下述任一项消化，其中甲基汞从样品中浸出；蒸馏， 其中甲基汞从蒸馏容器运出并在接受容器冷凝，丢下许多非水的化合 物；或溶剂提取，得到的溶剂含有曱基汞，用于后续分析。然后将经处理的样品添加至含有更大体积高纯度去离子水、緩冲 剂和乙基化试剂(一般是四乙基硼酸钠)的容器。乙基化试剂与样品中 存在的各种汞形式结合，导致生成更复杂的乙基化分子。乙基化的 汞形式很容易挥发，并因此能够通过使气体鼓泡通过液体而从溶液脱除(strip)。气体(例如氮)被用来清洗溶液并携带蒸气至已经填充了材料 的管，所述材料将阻留多种物质并因此起阱的作用，阻留了乙基化的 汞形式。阱填充材料被设计为使被捕获的分子能够通过热解吸(即，将 填充材料和被捕获的分子加热到分子震动克服保持两者在一起的吸 引力的点)而释》文。阱从清洗容器去除，并通过使干燥氮气短时间穿过它而被干燥。 干燥后，阱被手动连接至惰性气体源(一般是氩或氦)并被加热(例如使 用镍铬合金丝线圏)以释力文乙基化物质种类(species),所述乙基化物质柱。不同的汞物质种类或形式基于它们的分子质量、柱温和气体流速 而在不同时间排出该柱，较小的汞物质种类在较大汞物质种类之前排 出GC柱。当气体排出GC柱时，它携带不同时间分辨的汞物质种类进入保 持在非常高的温度的填充了石英棉的石英管(称为热解柱)，在这里， 不论它们的分子形式如何，汞物质种类净皮分解以致原子汞不再结合在 分子内。针对每种汞物质种类，例如使用如美国专利笫5,731,873号 中描迷的冷蒸气原子荧光分光光度计(C V AF S)检测得到的原子汞蒸 气。然后通过与含有已知汞水平的标准样品获得的结果对比，定量每 种汞物质种类的量。该分析甲基汞水平的手动方法耗费时间并需要大量操作者输入。 与所有手动技术一样，存在明显的固有差异，该方法易于产生操作者 误差。因此，本领域依然需要有成本和时间效率且仅需要最小量操作 者输入的检测低水平污染物(例如甲基汞)的系统和方法。专利技术概述提供了实现有效率的和有成本效益的处理和/或检测低水平化合 物或污染物(例如有机汞化合物，包括但不限于甲基汞)的自动化系统， 以及使用该自动化系统的方法。所公开的自动化系统能够处理、收集、 转移、检测和分析试验样品中的低水平化合物。自动化系统具有超过 本领域已知的各种手动的化合物处理和/或检测系统的优点。例如，自 动化系统减少操作劳动量，提供更加程序性的一致性和更好的可重复 性，并显著增加了可以在给定时段内分析的测试样品的数目。在一个实施方案中，处理液体测试样品的自动化系统包括气体 和液体分离器，例如清洗容器；气体源的附件，该气体源提供用于将试验样品从可密封样品容器转移至气体和液体分离器并用于在所迷 气体和液体分离器中去除试验样品的挥发性组分的气体流，其中试验样品中存在的感兴趣的化合物在试验样品转移至气体和液体分离器 之前被转化为挥发性物质种类；与所述气体和液体分离器流体连通的 捕获容器，其中所述捕获容器含有能够使所述化合物的挥发性物质种 类与所述挥发性组分分离并保留所述挥发性物质种类的材料；以及热 源，其用于将捕获容器中的所述材料快速加热至足以从所述材料释》欠 所述挥发性物质种类的温度。如本文使用的，挥发性组分(例如酪、酮和烃)是在正常条件下具 有足以明显蒸发并进入大气的高蒸气压的化合物。挥发性化合物包括 但不限于甲烷；乙烷；亚曱基氯(二氯甲烷)；1,1,1-三氯乙烷(曱基氯 仿)；U,2-三氯-l,2,2-三氟乙烷(CFC-113);三氯氟曱烷(CFC-11); 二 氯二氟曱烷(CFC-12);氯二氟甲烷(HCFC-22);三氟甲烷(HFC-23); 1，2曙 二氯-l,l,2,2-四氟乙烷(CFC-114);氯五氟乙烷(CFC-115); l丄l-三氟-2，2國 二氯乙烷(HCFC-123); 1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a); l,l-二氯-l-氟乙 烷(HCFC-141b); l-氯-l,l-二氟乙烷(HCFC-142b); 2-氯-l,l,l,2-四氟乙 烷(HCFC攀124);五氟乙烷(HFC-125); 1，1,2,2-四氟乙烷(HFC-134); l,l,l國 三氟乙烷(HFC-143a); 1,1-二氟乙烷(HFC-lS2a);对氯三氟甲苯 (PCBTF);环状、支链或直链的完全曱基化硅氧烷；丙酮；全氯代乙8烯(四氯乙烯)；3,3-二氯-l，l,l,2,2-五氟丙烷(HCFC-225ca); 1,3-二氯 誦1,1,2，2,3-五氟丙烷(HCFC-225cb) ; 1,1,1，2,3,4,4,5,5，5-十氟戊烷 (HFC43國10mee); 二氟曱烷(HFC画32);乙基氟(HFC-161); l，l,1,3,3,3-六氟丙烷(HFC-236fa); 1,1,2,2,3-五氟丙烷(HFC-245ca); 1,1,2,3，3-五氟 丙烷(HFC-245ea); 1，1,1,2,3-五氟丙烷(HFC-245eb); 1,1,1,3,3-五氟丙烷 (HFC-245fa); 1,1,1,2,3,3-六氟丙烷(HFC-236ea); 1,1,1,3,3-五氟丁烷 (HFC-365mfc);氯氟甲烷(HCFC-31); l-氯-l-氟乙烷(HCFC-151a); 1,2國 二氯國l,l,2-三氟乙烷(HCFC-123a); 1,1,1，2，2,3,3,4，4陽九氟-4-甲氧基-丁烷 (C4F90CH3或HFE-7100); 2-(二氟曱氧基曱基)-l,l,l，2,3,3,3-七氟丙烷 ((CF3)2CFCF20CH3); l國乙絲-l,l,2,2,3，3,4,4,4-九氟丁烷(C4F90C2H5 或HFE-7200) ; 2-(乙氧基二氟甲基)-1，1,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理液体试验样品的自动化系统，该系统包括：　（ａ）气体和液体分离器；　（ｂ）第一气体源的附件，该第一气体源提供使试验样品从可密封样品容器转移至气体和液体分离器并在所述气体和液体分离器中去除试验样品中至少一种挥发性组分的气 体流，其中试验样品中存在的感兴趣的化合物在试验样品转移至所述气体和液体分离器之前被转化为至少一种挥发性物质种类；　（ｃ）与所述气体和液体分离器流体连通的捕获容器，其中所述捕获容器含有能够使所述化合物的所述至少一种挥发性物质种类与所述至 少一种挥发性组分分离并保留所述至少一种挥发性物质种类的至少一种材料；和　（ｄ）热源，其用于将所述捕获容器中的所述至少一种材料快速加热至足以从所述至少一种材料释放所述至少一种挥发性物质种类的温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-8-1 60/821,0271. 一种用于处理液体试验样品的自动化系统，该系统包括(a)气体和液体分离器；(b)第一气体源的附件，该第一气体源提供使试验样品从可密封样品容器转移至气体和液体分离器并在所述气体和液体分离器中去除试验样品中至少一种挥发性组分的气体流，其中试验样品中存在的感兴趣的化合物在试验样品转移至所述气体和液体分离器之前被转化为至少一种挥发性物质种类；(c)与所述气体和液体分离器流体连通的捕获容器，其中所述捕获容器含有能够使所述化合物的所述至少一种挥发性物质种类与所述至少一种挥发性组分分离并保留所述至少一种挥发性物质种类的至少一种材料；和(d)热源，其用于将所述捕获容器中的所述至少一种材料快速加热至足以从所述至少一种材料释放所述至少一种挥发性物质种类的温度。2. 权利要求l的自动化系统，其中所述热源提供红外线发射。3. 权利要求l-2任一项的自动化系统，其中所述热源是卤素灯泡。4. 权利要求l-3任一项的自动化系统，其中所述热源能够在少于 25秒之内将所述至少一种材料加热到至少15(TC的温度。5. 权利要求l-4任一项的自动化系统，其中所述化合物是有机汞 化合物，并且所述至少一种挥发性物质种类是乙基化或丙基化汞物质 种类。6. 权利要求l-5任一项的自动化系统，其中所述有机汞化合物是 甲基汞化合物。7. 权利要求l-6任一项的自动化系统，其中所述气体和液体分离 器和所述捕获容器相互间通过由含氟聚合物形成的多个管状元件而 流体连通。8. 权利要求l-7任一项的自动化系统，其进一步包括至少一个能 够支持多个可密封样品容器的支持器。9. 权利要求l-8任一项的自动化系统，其还包括穿孔针头组件， 所述穿孔针头组件包括至少一个能够使试验样品从所述可密封的样 品容器转移至所述气体和液体分离器的针头。10. 权利要求1-9任一项的自动化系统，其还包括至少一个纯化 设备，其中来自所述第一气体源的气体流在到达所述样品容器之前穿 过所迷纯化设备。11. 权利要求l-10任一项的自动化系统，其进一步包括第二气体 源的附件，该第二气体源提供用于从所述捕获容器去除释放的挥发性 物质种类的惰性气体载体流。12. 权利要求l-ll任一项的自动化系统，其还包括与所述气体和 液体分离器流体连通的废物容器，所述废物容器能够在所述挥发性组分从所述气体和液体分离器中的试验样品去除之后接收所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：P达尼尔奇克，
申请(专利权)人：布鲁克斯兰德实验室有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]