[发明专利]水中微量铊监测系统、使用方法及水中微量铊检测方法

说明书

本发明公开了一种水中微量铊监测系统、使用方法及检测方法，系统包括样品加热单元、冷凝单元、冷凝水收集单元、铊检测器及控制器，样品加热单元通过冷凝单元与冷凝水收集单元连通，样品加热单元用于将定量的样品加热蒸发以浓缩样品，冷凝单元用于将样品加热产生的蒸气冷凝成水，冷凝水收集单元用于收集冷凝水并持续检测冷凝水的体积，控制器用于根据冷凝水的体积来控制样品加热单元及冷凝单元的工作状态，以根据冷凝水的体积反向推算出浓缩后的样品量，从而获得样品的浓缩倍数，铊检测器与样品加热单元连通，以供检测浓缩后样品中的铊浓度值。本监测系统能降低运行成本，实现冷凝水循环利用，易于实现铊浓度的自动监测。

技术领域

本发明涉及水中微量铊的浓度检测技术领域，特别地，涉及一种水中微量铊监测系统、使用方法及水中微量铊检测方法。

背景技术

铊是一种剧毒物质，具有蓄积性，为强烈的神经毒物。铊对人体的毒性作用主要表现为神经毒性，可引起肾脏、肝脏等多脏器的功能损害，其毒性远高于砷、汞、镉等。随着冶炼、化工等行业的高速发展，大量的重金属和类金属以各种途径如矿山开采、金属冶炼、金属加工等进入大气、水、沉积物、土壤和生物环境中，引起严重的环境污染。

目前，水体中铊的检测方法主要有分光光度法、电化学法、火焰原子吸收法、石墨炉原子吸收法、电感耦合等离子体光谱法、电感耦合等离子体质谱法等，现有分析方法中，可实现自动化无人正常运行的有分光光度法、电化学方法，但是这些方法检出限高，难以达到地表水检出限要求。其他方法存在自动化难度较大，仪器成本和运行费用高、维护量大等问题，如：火焰原子吸收法灵敏度低且受基体干扰严重；石墨炉原子吸收法基体干扰严重且分析效率低，难以实现在线监测；电感耦合等离子体光谱法灵敏度低且对于含量较低基体复杂的废水表现较差，容易受基体干扰；电感耦合等离子体质谱法仪器成本及运行费用高，对于水样要求高，需洁净的水样才可进行检测和专业人员操作及维护，不适合自动在线监测。

因此，亟需一种既可实现自动化、低成本运行的铊分析仪，又可满足痕量铊检测分析的方法。

发明内容

本发明提供一种水中微量铊监测系统，以降低运行成本、易于操作维护、并实现痕量铊浓度的自动监测。

本发明提供一种水中微量铊监测系统，包括样品加热单元、冷凝单元、冷凝水收集单元、铊检测器及控制器，样品加热单元通过冷凝单元与冷凝水收集单元连通，样品加热单元用于将定量的样品加热蒸发以浓缩样品，冷凝单元用于将样品加热产生的水蒸气冷凝成液态水，冷凝水收集单元用于收集冷凝水并持续检测冷凝水的体积，控制器用于根据冷凝水的体积来控制样品加热单元及冷凝单元的工作状态，以根据冷凝水的体积来获得样品的浓缩倍数，铊检测器与样品加热单元连通，以供检测浓缩后样品中的铊浓度值，所述铊浓度值除以浓缩倍数得出样品的实际铊浓度值。

进一步地，所述样品加热单元包括用于容置样品的样品容器及用于加热样品容器内的样品以供蒸发的加热器，样品容器与冷凝单元之间设有缓冲部，缓冲部具有缓冲腔，缓冲腔一端连通样品容器，其另一端连通冷凝单元的输入端。

进一步地，所述冷凝单元包括冷却装置及液化装置，冷却装置用于将蒸气进行初步冷却，液化装置用于将初步冷却后的蒸气冷凝成水。

进一步地，所述冷却装置包括散热管结构及冷却风扇，散热管结构的输入端与缓冲部连接，其输出端与液化装置连接，冷却风扇用于向散热管结构吹风冷却，冷却风扇通过控制器自动控制开启或关闭。

进一步地，所述液化装置包括液化容器及冷凝风扇，液化容器的顶端接口与散热管结构的输出端连接，其底端接口通过连接管与冷凝水收集单元连接，冷凝风扇用于对液化容器内初步冷却后的蒸气进行吹风冷却，以形成冷凝水。

进一步地，所述冷凝水收集单元包括收集容器及用于持续检测收集容器内冷凝水体积的检测部件，收集容器用于收集冷凝单元产生的冷凝水。