[实用新型]一种用于有机氮分析的微流控紫外氧化装置

说明书

本实用新型属于水质分析检测技术领域，具体涉及一种用于有机氮分析的微流控紫外氧化装置。装置包括微流控石英芯片、低压汞灯、电子控制系统和机箱外壳；微流控石英芯片包括底板石英片和盖板石英片，底板石英片表面刻有微流道，刻有微流道的底板石英片表面与盖板石英片的表面通过低温键合处理成为一体；低压汞灯位于微流控石英芯片的一侧，用于将微流控石英芯片微流道内溶液所含的有机氮氧化为硝态氮。本实用新型采用微流控石英芯片，与现有石英毛细螺旋管相比，可以通过刻蚀技术形成更小横截面积的微流道来保持色谱峰不扩散，可以适用于细内径的体积排阻色谱柱；可以将微流道的深度设计得较浅，从而提高单位体积液体的光照表面积。

技术领域

本实用新型属于水质分析检测技术领域，具体涉及一种用于有机氮分析的微流控紫外氧化装置。

背景技术

溶解性有机氮(Dissolved organic nitrogen,DON)是指以溶解性有机物中所含氮的量。目前的有机氮测定方法主要基于差减法，即根据中华人民共和国国家标准《GB11894-89》，利用溶解性总氮浓度的测定，减去溶解性无机氮(即分别测定的和浓度之和)。这种间接测量，存在多方面测定的累加误差，结果难免不够精确和可靠，特别是在浓度过高时，有机氮容易测定出负值。现有关于有机氮检测的专利主要是围绕如何降低水样中的预处理方法进行创新，例如中国实用新型专利申请号201010022653.1，采用纳滤膜分离技术进行预处理；例如中国实用新型专利申请号201510772682.2，公布了一种纳滤膜改性方法，应用于有机氮和无机氮的分离；再例如中国实用新型专利申请号201710048270.3，公布了一种基于透析预处理的污水中溶解性有机氮浓度检测方法。然而这些方法只是降低了无机氮的干扰，仍需分别测定溶解性总氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氮后进行差减计算。

体积排阻液相色谱法是分析表征水中溶解性有机物组成和分子量分布的重要方法，其原理是在恒定流速的流动相条件下，利用体积排阻色谱柱对溶解性有机物按照分子量大小进行分离，其中大分子物质被排阻在树脂填料孔道的外面而洗脱时间较短，小分子物质进入在树脂填料内部孔径而洗脱时间较长。经体积排阻色谱柱分离的溶解性有机物进入到检测器进行分析检测。利用有机氮分子量显著大于无机氮分子量的特点，通过选用合适的体积排阻色谱柱，可以有效实现有机氮和无机氮的分离，进而实现对有机氮的检测。

中国实用新型专利申请号201810354795.4，公布了一种体积排阻色谱联用型氮检测器及应用，其对有机氮的检测原理在于通过体积排阻色谱柱实现有机氮和无机氮的分离，然后通过石英螺旋管结合紫外氧化的方式将有机氮转变为硝态氮，通过检测硝态氮在215～230nm的紫外吸收，实现对有机氮的定量分析。

目前，液相色谱在环境领域实验室中得到广泛应用，紫外检测器是最基础配置之一。因此，为了降低有机氮检测的实施成本，可以将独立的微流控氧化装置应用在液相色谱系统中的色谱柱之后和紫外检测器之前。值得注意的是，商业化紫外检测器在其流通池的前端会接有较长一段的毛细管路，产生较大的压力。专利申请201810354795.4所采用的石英螺旋管存在四方面的缺点需要改进：一是石英螺旋管的材质基本上为JGS2级，对真空紫外的吸收较强，氧化效率有待提高；二是石英螺旋管较为脆弱，难以固定，运输过程中容易因剧烈震动而折断；三是石英螺旋管的管路内径难以小于1mm，导致色谱峰峰型变宽变低；四是石英螺旋管与Peek毛细管之间的转接困难，所能够耐受的压力较小，容易产生漏液。

综上所述，需要开发一种用于有机氮检测的新型氧化模块，可连接于液相色谱系统的流路中。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种用于有机氮分析的微流控紫外氧化装置。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种用于有机氮分析的微流控紫外氧化装置，所述装置包括微流控石英芯片、低压汞灯、电子控制系统和机箱外壳；