[发明专利]水样前处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及水样检测，特别涉及水样前处理装置及方法。

背景技术

复杂环境水样中痕量组分的快速分析检测一直是分析工作者关注的热点，常用前处理方法包括液液萃取法(LLE)、固相萃取法(sPE)、固相微萃取法(sPME)等，其中SPE技术是一种较为成熟的样品前处理方法，它具有操作简便、应用范围广等特点，但是常规SPE柱只适用于一类分析对象的分离富集，而且具有特异性差、不易重复使用等特点，若采用分子印迹材料作为填充剂的SPE柱，虽然可有效提高选择性，但是使用成本较高，不易大规模推广使用。复杂水样中往往涵盖多种无机污染物和有机污染物组分，建立一种可用于环境水样多组分分离富集的前处理方法意义重大。

SPE柱按照分离模式不同可分为反相固相萃取、正相固相萃取、离子交换固相萃取和分子识别固相萃取等，每种类型SPE柱都有多种可供选择的填充材料，因而可用于不同分析对象的分离富集。但是在实际使用过程中上述SPE柱存在以下问题：

1、SPE柱填料多为一次性使用，不易再生，使用成本较高；

2、SPE柱填料只用于一种或一类分析对象的分离富集，不能实现多组分的分离富集；

3、无机和有机分析物填料混合使用容易引起交叉污染。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种可重复使用、选择性好、可用于无机污染物和有机污染物组分分离富集的水样前处理装置，拓展固相萃取技术同时应用于环境水样中痕量无机污染物和有机污染物在线分离检测的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种水样前处理装置，所述水样前处理装置包括：

进样管，所述进样管用于将待测水样通入吸附单元内；

吸附单元，所述吸附单元包括：

复合管，所述复合管由内管、外管组成，且内管、内管和外管之间填有阳离子吸附材料、阴离子吸附材料；

电源模块，所述电源模块用于在内管、外管之间施加电压；

有机物吸附管，所述有机物吸附管内填充有机物吸附材料；

所述复合管和有机物吸附管之间串联或并联。

根据上述的水样前处理装置，可选地，所述复合管的出口端设置三通阀，选择性地连通外界、有机物吸附管的进口端。

根据上述的水样前处理装置，可选地，所述复合管的下端设置过滤部件。

根据上述的水样前处理装置，可选地，所述水样前处理装置进一步包括：

控制模块，所述控制用于控制所述电位施加模块，使得在所述内管、外管之间施加正向或反向电压。

根据上述的水样前处理装置，可选地，所述有机物吸附管的出口端设置三通阀，选择性地连通外界、进样管。

根据上述的水样前处理装置，优选地，吸附材料采用树脂。

根据上述的水样前处理装置，优选地，所述内管、外管及有机物吸附管采用硼硅玻璃。

本发明还提供了一种选择性好、可用于无机污染物和有机污染物组分分离富集的水样前处理方法，拓展固相萃取技术同时应用于环境水样中痕量无机污染物和有机污染物在线分离检测的应用。该发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种水样前处理方法，所述水样前处理方法包括以下步骤：

(A1)待测水样通入吸附单元内的复合管、有机物吸附管内，所述复合管由内管、外管组成，内管和外管之间、内管内填充阳离子吸附材料、阴离子吸附材料；在内管和外管之间施加正向电压；有机物吸附管内填充的有机物吸附材料；

所述复合管、有机物吸附管串联或并联；

(A2)洗脱液通入所述有机物吸附管、复合管内，从而洗脱复合管、有机物吸附管，并从出口端排出。

根据上述的水样前处理方法，可选地，所述水样前处理方法进一步包括以下步骤：

(B1)在内管和外管之间施加反向电压，溶液通过所述复合管内，从而再生所述吸附材料。

根据上述的水样前处理方法，优选地，所述溶液为NH₄Ac溶液。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1、根据分析对象不同选择多种吸附材料，该材料简单易得，成本低廉，方便可靠；

2、各吸附管之间通过连接管或者套管实现串联和并联，实现不同分析物的选择性吸附，同时避免了交叉污染；

3、电位调控实现吸附材料(如树脂)的选择性吸附；

4、电位调控可有效提高离子交换树脂的再生效率，降低使用成本。

附图说明