[发明专利]液体内污染物质的化学元素分析装置以及分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体内污染物质的化学元素分析装置以及分析方法。更详细而言，涉及一种能够在现场直接分析所采集的液体试样内污染物质的化学元素成分的便携式的液体内污染物质的化学元素分析装置以及分析方法。

背景技术

一般，出于对各种产业工程的溶液进行品质管理、污染处理等的目的进行组分分析时使用液体分析装置。特别是，环保变得越来越重要，因此分析液体废弃物的成分以对此进行处理是重要的提及问题。

一般，现有的液体分析装置/分析方法可以对目标溶液进行一定量的采集(sampling)，并搬送至设置有分析仪器的理想的场所之后，对所搬送的试样溶液进行预处理，以达到适合分析的条件，然后使用适当的分析仪器进行定量分析。但是当利用如上的现有的液体分析装置/分析方法时，经过复杂的预处理过程，分析需要较长的时间，测定设备的运行等耗费大量的成本。此外，必须使用的大量的化学试剂的废弃也有可能成为问题。

另一方面，由于传统能源的紧缺和油价上升，最近对于作为非传统气资源，以相当大的量均匀分布在全世界的页岩气的关注度正在提高。过去由于钻井技术问题，难以进行经济的页岩气采掘生产，但是随着开发水力压裂技术，加速进行对于页岩气田(shale gas field)的开发。水力压裂技术是向页岩层高压喷射由水、沙、化学添加剂构成的水力压裂流体，以产生龟裂，并通过该龟裂开采页岩气的技术。

当进行或完成水力压裂时，经过处理回流水(flowback water)的过程，而回流水包含添加到水力压裂流体中的化学物质和油类等，因此必须伴随分析并处理污染源(污染物质)的步骤。对这种污染物质的化学元素成分进行分析时，可以采用ICP(inductively coupled plasma：感应耦合等离子体)分析方法或者利用AAS(atomic absorption spectroscopy：原子吸收光谱学)的分析方法。只是，当采用ICP或AAS等现有的分析方法时，也出现与液体分析装置/分析方法相同的问题。

因此，切实需要一种解决基于现有技术的液体分析装置/分析方法所产生的问题的方案。

发明内容

所要解决的技术问题

因此，本发明是为了解决如上所述的现有技术的各种问题而提出的，其目的在于，提供一种液体内污染物质的化学元素分析装置以及分析方法，由于实现了轻量化，具有便携性，并且无需进行预处理过程而直接在现场分析所采集的液体试样的化学元素成分。

此外，本发明的目的在于，提供一种液体内污染物质的化学元素分析装置以及分析方法，其经过对液体试样进行加热干燥的浓缩过程，从而能够对液体蒸发后残留的固体进行分析。

解决技术问题的方案

本发明的所述目的通过一种分析装置达成，所述分析装置用于分析液体内污染物质的化学元素，其特征在于，包括：试样储存部，用于储存所采集的液态的试样；激光部，其振荡出激光束，并向从所述试样储存部喷射的所述试样照射所述激光束；以及光谱仪，收集所述激光束照射到所述试样上而产生的等离子光，以测量所述等离子光的光谱。

所述试样储存部可以向第一供给部或第二供给部中的至少一个供给试样。

所述试样储存部可以包括液滴喷射部，用于将所述试样微粒化成液滴并向所述第一供给部喷成雾状。

可以进一步包括主气体喷射部，用于向所述试样储存部喷射惰性气体。

可以进一步包括第一气体喷射部，用于向从所述第一供给部的末端喷成雾状之前的所述试样喷射惰性气体。

所述第一供给部可以进一步包括用于输送所述试样的泵。

可以进一步包括薄膜过滤器，用于在将所述试样储存在所述试样储存部之前对所述试样进行过滤，所述薄膜过滤器形成为膜状，在其表面贯穿有过滤所述试样的过滤孔，以便分离所述试样内的粒子状物质和离子型物质。

所述第二供给部以使所述试样位于输送板上部的方式喷射所述试样。

所述输送板可以形成为可旋转的板状，由所述第二供给部喷射的所述试样以吸附方式配置在所述输送板的上部面上，随着所述输送板旋转，所述试样进行移动，以便被所述激光束照射。

所述输送板可以形成为具有规定长度的板状，由所述第二供给部喷射的所述试样以吸附方式配置在所述输送板的上部面上，随着所述输送板沿着长度方向移动，所述试样进行移动，以便被所述激光束照射。