[发明专利]电感耦合等离子体发射光谱仪高电离能元素进样系统

说明书

本发明公开了一种电感耦合等离子体发射光谱仪高电离能元素进样系统，包括电感耦合等离子体发射光谱仪、超声雾化装置Ⅰ和Ⅱ、去溶剂装置、氢化反应装置和气液分离装置；超声雾化装置Ⅰ和Ⅱ均包括超声波发生器和雾化室，其中超声波发生器与雾化室相连，雾化室由雾化室主体和穿入雾化室主体的进样导向管组成；超声雾化装置Ⅰ和Ⅱ通过石英玻璃管经氢化反应装置、气液分离装置与电感耦合等离子体发射光谱仪相连；超声雾化装置Ⅱ通过石英玻璃管经去溶剂装置与电感耦合等离子体发射光谱仪相连。本发明解决了电感耦合等离子体发射光谱仪对于高电离能元素（主要指氢化元素及非金属元素）检测灵敏度低的问题。

技术领域

本发明涉及电感耦合等离子体发射光谱仪高电离能元素进样系统，是电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）关于高电离能元素直接进样检测的功能的拓展。

背景技术

电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）是一种先进的多元素同时分析技术，可检测72种化学元素，可实现样品中主、次、微量及痕量化学元素的定性、半定量及准确定量分析检测，其目前已成为石油化工、金属材料、食品、农业、环境及水质等领域强有力的检测工具。高电离能元素主要包括两大类：非金属元素（主要指B, S, P, Si这四种）及氢化元素（主要指As, Hg, Pb, Se, Sb, Sn这六种），这些氢化元素的生物毒性显著，即使痕量的氢化元素也会对人体产生很大危害，一直受到农业、食品、水质、环境等领域的高度关注，然而，各类样品中这些元素的含量往往都很低而且样品组分较复杂；另一方面，由于此类元素的第一电离能较高，其ICP-OES的分析线多处于真空紫外区（10~200 nm），易被氧气吸收，导致它们自身的ICP-OES检测灵敏度较低，使得超低含量的高电离能元素难于被ICP-OES直接检测到。

发明内容

本发明针对超低含量高电离能元素（主要指B, S, P, Si, As, Hg, Pb, Se, Sb,Sn）难于被电感耦合等离子体发射光谱仪直接检测到的问题，在现有电感耦合等离子体原子发射光谱仪基础上，设计了一套电感耦合等离子体发射光谱仪高电离能元素进样系统，解决了电感耦合等离子体发射光谱仪对于高电离能元素（主要指氢化元素及非金属元素）检测灵敏度低的问题，扩展了电感耦合等离子体发射光谱仪关于高电离能元素直接进样检测的功能。

电感耦合等离子体发射光谱仪高电离能元素进样系统，包括电感耦合等离子体发射光谱仪，其特征在于该系统还包括超声雾化装置Ⅰ、超声雾化装置Ⅱ、去溶剂装置、氢化反应装置和气液分离装置；所述超声雾化装置Ⅰ和超声雾化装置Ⅱ均包括超声波发生器和雾化室，其中超声波发生器与雾化室相连，雾化室由雾化室主体和穿入雾化室主体的进样导向管组成；所述去溶剂装置包括通过玻璃球磨口自下而上相连的均设有废液流出口的加热管和冷凝管；所述超声雾化装置Ⅰ的雾化室通过石英玻璃管经管路连接阀与氢化反应装置的进样口相连，所述氢化反应装置的出样口与气液分离装置的进样口通过石英玻璃管相连；所述超声雾化装置Ⅱ的雾化室通过石英玻璃管经三通阀与所述去溶剂装置的加热管和所述氢化反应装置的进样口相连；所述电感耦合等离子体发射光谱仪通过石英玻璃管经三通阀分两路：一路与所述去溶剂装置的冷凝管相连，一路经管路连接阀与气液分离装置的出样口相连；所述雾化室、氢化反应装置、气液分离装置均在上端设有载气导入口，下端开有废液流出口。

所述进样导向管斜向上穿入雾化室主体中，以便于液体的充分雾化。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、解决ICP-OES对于氢化元素检测灵敏度低的问题。

氢化元素灵敏度较低，ICP-OES无法直接检测样品中超低含量的氢化元素。由于As、Pb、Hg、Sn、Sb、Se六种元素可与硼氢化钠(钾)-酸或氯化亚锡等在室温下发生化学反应，生成具有挥发性的氢化物气体。本发明所述装置通过超声雾化装置首先将含有氢化元素的样品溶液和硼氢化物溶液雾化成两种高密度的气溶胶，并通过氢化反应装置进行高效充分的化学反应，再通过气液分离装置，大幅增加单位体积气溶胶中待测元素浓度，解决ICP-OES对于氢化元素检测灵敏度低的问题。