[发明专利]水质镍离子流动注射在线分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用分光光度分析水中镍离子(Ni²⁺)含量的水质镍离子流动注射在线分析装置，属化学分析和水环境监测分析领域。

技术背景

镍是自然界分布较广的一种元素，是工业、国防和人类日常生活中广泛应用的一种有色金属。镍也是人体必需的微量元素，它的缺乏会导致人体新陈代谢的失调、磷质代谢异常，引发肝脂质和肝硬化，甚至出现肾衰和尿毒症。但过量的镍会引起DNA-蛋白质交联和DNA-单链断裂、导致细胞毒性作用和DNA损伤、改变活细胞的基因表达、能够产生致敏反应，对机体产生不良影响，导致多装置、多器官损伤，并有致癌作用。因此，必须严格监测地表水及相关企业排放水中Ni²⁺的含量，以便及时对Ni²⁺超标的水源采取相应的对策，避免产生危害。

测定Ni²⁺的方法很多，其中原子吸收、ICP-AES、荧光法灵敏度高、选择性好，但因仪器昂贵、不易普及等条件限制；分光光度法是测定Ni²⁺的优选方法之一，但目前分光光度对水质Ni²⁺的检测方法无论是采样、检测过程尚停留在手工操作的实验室阶段，检测操作麻烦，样品所需检测时间长，试剂的配制及测试条件存在人为的操作误差，难以做到完全一致的重复，影响检测精确度，不能实现对水质Ni²⁺含量进行在线连续快速的检测，无法对水系中Ni²⁺进行实时监控。

发明内容

本发明的目的是提供一种水质镍离子流动注射在线分析装置，它将流动注射和分光光度分析技术联用，可对各种水体，特别是工业废水中的镍离子进行实时在线检测，操作简便，检测快速、精确度高。

本水质镍离子流动注射在线分析装置包含光电流通池D、显色剂瓶、载流液瓶H、样品输送泵P2、载流液注射泵P1、显色剂输送泵P3、载流液三通阀V6、第一采样六通阀V4和第二采样六通阀V5，所述各阀通过毛细管路与各部件的连接关系如下：

载流液三通阀V6的三个接口中，第2接口择一地与第1接口、第3接口相通；并且，第1接口连接第一采样六通阀V4的第3接口，第2接口连接载流液注射泵P1，第3接口连接载流液瓶；

第一采样六通阀V4的六个接口中，第2接口与第1接口或第3接口相通，对应地，第4接口与第3接口或第5接口相通，第5接口与第6接口通或断；并且，第1接口通过水样输送泵P2连接样品，第4接口通过一段反应管T与流通池D连接，第6接口为废液出口；

第二采样六通阀V5的六个接口中：第2接口与第1接口或第3接口相通，对应地，第4接口与第3接口或第5接口相通，第5接口与第6接口通或断；并且，第1接口通过显色剂输送泵P3与显色剂瓶连接，第2接口与第3接口之间以显色剂定量管L相连接，第3接口与第一采样六通阀V4的第2接口之间、第4接口与与第一采样六通阀V4的第5接口之间分别以样品定量管L_s、L_s’相连接；第6接口为废液出口。

所述毛细管的内径0.5～1.25mm，管壁厚度≥0.8mm。

所述各输送泵均优选为蠕动泵。

本分析装置还设有样品与标样相切换的两个电磁三通阀V1和V2；其中第一电磁三通阀中V1的第1接口与第二电磁三通阀V2的第2接口相连接，第一电磁三通阀V1的第2接口与第一采样六通阀V4的第1接口相连接，第一电磁三通阀V1的第3接口连接样品；第二电磁三通阀V2的第1、第3两接口分别连接一个标样。

所述注射泵P1是电动恒流泵，以陶瓷、玻璃或不锈钢等防腐材料制成。

本水质镍离子流动注射在线分析装置以氢氧化钠-过硫酸铵缓冲溶液为载流液，由恒流注射泵将载流液连续注入毛细管的管路中，通过两个采样六通阀的适时转换，将定量样品(水)及定量丁二酮肟显色剂切入载流液中；样品水和显色剂丁二酮肟被定向流动的载流液推动前进，同时，水和显色剂之间产生有限扩散，二者逐渐混合，流经反应管时，在流动状态下，样品中含有的镍离子与丁二酮肟反应，形成酒红色可溶性络合物，最后流入流通池，并于波长465nm处进行分光光度测定，根据透过光强度的变化值，获得有相应峰高和峰宽的响应曲线，利用峰高或峰宽，以空白为参比，计算求得水样中水中镍离子的含量。测量光电压的峰高，通过吸光度及光电转换计算出样品的镍离子浓度值。装置内的液体最后从流通池出口毛细管流出(废液)。本装置可设置程序控制系统，阀盖的旋转和吸入液量通过控制程序自动执行，并可远程传输数据。