[发明专利]HPLC-AFS汞形态分析的电化学预还原方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于借助光谱进行分析领域，具体涉及一种用于原子荧光光谱分析的还原方法及使用的装置。

背景技术

不同形态汞的毒性差异性很大，因此，汞的形态分析意义重大。高效液相色谱-原子荧光光谱联用技术(HPLC-AFS)是目前汞形态分析采用的常用方法。该技术采用HPLC分离技术将无机汞(Hg²⁺)、甲基汞(HgCH₃⁺)、乙基汞(HgC₂H₅⁺)、苯基汞(HgC₆H₅⁺)等4种常规汞形态进行分离，而后通过AFS技术进行检测。常规AFS技术采用化学法冷蒸气发生(coldvaporgeneration，CV法)方式将汞元素通过硼氢化钾-酸体系化学还原实现原子化、但CV技术对有机汞的原子化效率极低，所以在HPLC技术实现不同形态分离后，通常采用在线紫外消解的技术(即HPLC-UV-CV-AFS)，将有机汞分解为无机汞，而后再通过CV技术原子化，原子荧光法检测。

现有技术(HPLC-UV-CV-AFS)对有机汞的紫外消解效率依旧偏低，导致有机汞检出限偏低，且CV技术依然需要硼氢化钾这种不稳定的还原剂，对试剂纯度要求较高的同时，还需要现用现配，分析效率较低。本发明采用电化学还原蒸气发生技术(Electrochemicalcoldvaporgeneration，EcVG)技术代替紫外消解技术。在HPLC实现不同汞形态分离后，通过EcVG技术直接实现有机汞的原子化(HPLC-EcVG-AFS)，原子荧光法检测。

发明内容

为了解决本领域存在的技术问题，本发明的目的是提供一种HPLC-AFS汞形态分析的电化学预还原方法。

本发明的另一目的是提供一种用于HPLC-AFS汞形态分析的电化学预还原装置。

实现本发明目的的技术方案为：

一种HPLC-AFS汞形态分析的电化学预还原方法，包括步骤：

1)含有汞的样品进入高效液相色谱柱，根据保留时间的不同，将不同形态的汞经高效液相色谱柱(HPLC)分离；

2)经高效液相色谱柱分离的汞与阴极支持电解质混合后，由蠕动泵输入到电化学流通池的阴极室中，经电解还原成汞蒸气；

3)汞蒸气在气液分离器中实现气液分离，由载气氩气载入原子荧光光度计的原子化器，实现不同形态汞的定量分析。

其中，所述含有汞的样品中，汞的形态为Hg²⁺、HgCH₃⁺、HgC₂H₅⁺、HgC₆H₅⁺中的一种或多种。

用HPLC，根据不同汞形态分离时间不同分离出来。

优选地，所述步骤2)中，采用恒电流电解，电流密度为0.1～0.55A/cm²。更优选电流密度为0.54A/cm²。

其中，所述步骤2)中，电化学流通池的阴极的支持电解液为0.1～0.5mol/L的硫酸溶液；电化学流通池的阳极的电解液为0.1～0.5mol/L的硫酸溶液。优选地，电化学流通池的阴极的支持电解液为0.5mol/L的硫酸溶液；电化学流通池的阳极的电解液为0.5mol/L的硫酸溶液。

其中，不同形态汞分析过程中，阳极的电解液循环使用，阴极废液由蠕动泵排出。

所述步骤3)中载气的流动速度为300～900mLmin^-1。优选地，载气流速为500mLmin^-1。

一种用于HPLC-AFS汞形态分析的电化学预还原装置，其与高效液相色谱柱的流出管道经三通连接，所述电化学预还原装置包括形状相同的阳极基体和阴极基体，阳极基体和阴极基体之间设置有离子交换膜，所述离子交换膜与阳极基体之间放置有阳极垫片，所述阳极垫片中间开有孔构成阳极池；所述离子交换膜与阴极基体之间放置有阴极垫片，所述阴极垫片中间开有孔构成阴极池；所述阴极池通过管路经三通连接高效液相色谱柱的流出管道。

进一步地，所述阳极基体和阴极基体均为聚四氟乙烯材质，阳极基体上设置有阳极液入口和阳极液出口，阳极液入口连接有蠕动泵。入口管路和出口管路均置于硫酸循环回路中实现循环。