[发明专利]电化学消解装置及其消解方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种消解装置，尤其涉及一种电化学消解装置及其消解方法。

背景技术

湿法分析要求测试对象成为溶液状态，消解是获得溶液状态样品的重要步骤。样品消解最常用的方法是溶解法、熔融法、湿法消解以及灰化处理。溶解法通常采用水、稀酸、浓酸或混合酸等处理，酸不溶组分常采用熔融法。对于难分解样品，采用高压闷罐消解可收到良好的效果。有机成分含量较高或样品中含有高分子物质的样品主要采用灰化处理，当待测组分的挥发性较高时可用低温灰化法分解样品。对于那些容易形成挥发性化合物的待测组分，采用蒸馏法可使样品的分解与分离同时进行。用于样品消解的设备主要有电热板、马弗炉、高温消化炉、微波消解仪、石墨炉消解仪等。

无论是干式消解(熔融法，灰化法)，还是湿式消解(溶解法，湿法消解)，要么使用高温，要么使用浓酸或高压，这些危险因素的存在，进一步增加了消解过程的危险性。此外，消解过程中产生大量的挥发性物质，危害操作人员，排放后污染环境。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电化学消解装置，以期望解决现有消解技术需要使用浓酸或浓碱，或者需要使用高温或高压，消解过程中产生大量污染物，危害操作人员和环境的问题。同时，本发明还提供一种消解方法。

发明的目的通过下述技术方案实现：

电化学消解装置，其特征在于它包括消解池、磁力搅拌器以及臭氧发生器，所述消解池连接消解电源；所述消解池置于磁力搅拌器上，所述磁力搅拌器的搅拌子位于消解池中，所述磁力搅拌器通过搅拌子在消解池中进行搅拌；所述臭氧发生器通过导气管向消解池输送臭氧。

进一步的技术方案是，所述磁力搅拌器为恒温磁力搅拌器。

进一步的技术方案是，所述电化学消解装置还包括自动控制器，所述自动控制器分别与消解电源、磁力搅拌器以及臭氧发生器电连接。

进一步的技术方案是，所述消解池具有阳极电极与阴极电极，所述消解电源为直流电源，所述消解电源的正极与消解池的阳极电极连接，所述消解电源的负极与消解池的阴极电极连接。

进一步的技术方案是，所述消解电源为直流稳压稳流电源

进一步的技术方案是，所述消解电源与臭氧发生器以及自动控制器集成为一体结构。

电化学装置的消解方法，包括以下步骤：

(1)将样品加入消解池中，并向消解池中加入NaCl溶液；

(2)分别开启臭氧发生器的电源以及磁力搅拌器的电源；

(3)启动消解电源，开始消解；

(4)待样品全部消解后，依次关闭消解电源、臭氧发生器电源和磁力搅拌器电源，完成消解。

进一步的技术方案是，步骤(2)中可通过磁力搅拌器调节搅拌速度和消解温度。

进一步的技术方案是，所述消解电源为直流稳压稳流电源，所述消解电源的直流输出电压≤36V，直流输出电流≤100A。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明不仅结构简单，而且成本低廉，使用本发明的电化学消解装置对样品进行消解，既能提高消解过程安全性，又能避免使用浓酸、浓碱，同时还可避免产生二次污染，消除了消解过程对人体和环境的危害。

(2)本发明的磁力搅拌器为恒温磁力搅拌器，以便于根据样品的消解需要调节样品的消解温度。

(3)本发明的电化学消解装置还包括自动控制器，通过自动控制器可实现本发明对样品进行消解的自动控制，可节省人力资源。

(4)本发明的消解池具有阳极电极与阴极电极，消解电源的正极与消解池的阳极电极连接，消解电源的负极与消解池的阴极电极连接，通过调整消解池的阳极电极与阴极电极之间的电压，使氯离子和水分子在阳极电极表面氧化形成活性氯和活性氧离子，配合臭氧的超强氧化能力，消解样品溶液中的有机物。

(5)本发明的消解电源为直流稳压稳流电源，可对消解电源的直流进行稳压和稳流。

(6)本发明的消解电源与臭氧发生器以及自动控制器集成为一体结构，可简化本发明的电化学装置的结构，并可压缩本发明的电化学装置的体积。

(7)本发明使用NaCl溶液对样品进行消解，通过调整消解池的阳极电极与阴极电极之间的电压，使氯离子和水分子在阳极电极表面氧化形成活性氯和活性氧离子，配合臭氧的超强氧化能力，消解样品溶液中的有机物，避免使用浓酸、浓碱，同时还可避免产生二次污染，消除了消解过程对人体和环境的危害。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。