[发明专利]一种识别烟灰与其它灰烬的方法

说明书

技术领域

一种通过酸辅助识别烟灰与其它灰烬的方法。结合离子迁移谱在线检测技术，以及酸化反应容器，实现烟灰与纸灰等其它灰烬的区分。这种方法具有检测速度快、操作简单、灵敏度高等优点。

背景技术

火灾在我们日常生活中经常发生，它的发生会危及人们生命和财产安全。如何在灾后去探查它的发生原因：人为还是自燃产生，对防御火灾发生具有重要意义。点燃后的香烟经常会诱发火灾的产生，如未熄灭的香烟头在干燥环境下会慢慢燎原成大火，但在灾后却很难去判断起因。这就需要一种能够识别烟灰和其它物质灰烬的方法，对烟灰的存在做一个定性区别，有助于判别事故起因。

发明内容

一种基于离子迁移谱结合酸辅助定性识别烟灰与其它灰烬的方法。本方法将灰烬置于反应容器中，滴加少量无机酸如磷酸，混和摇匀，烟灰中的碱性物质与酸相互作用产生挥发性物质；开通载气吹扫反应容器内部，将挥发性物质载带进入离子迁移谱中进行定性分析

本发明采用的技术方案如下：

采取少量灰烬包含烟灰置于可密封的反应容器中，并往容器中滴加少量磷酸，混合摇匀，灰烬中的不同碱性物质与酸发生相互作用生成不同的挥发性物质，由载气携带送入迁移管电离-反应区发生分子离子反应而电离；样品离子通过周期性脉冲开启的离子门进入迁移区，在迁移区中根据其迁移率的不同得到分离，最后进入法拉第盘，被信号接收与检测系统接收与检测。由于不同挥发性物质的结构差异，具有不同的迁移率，根据迁移率差异可识别烟灰与其它灰烬。

本方法以离子迁移谱为基础，用空气作为供气系统，可定性识别烟灰和其它物质灰烬。将这种方法用于火灾后现场中残留灰烬的定性识别，具有检测速度快，准确度高，无复杂前处理等优点。

本发明的优点如下：

1.利用该装置能够实现快速方便的原位分析；没有复杂的样品前处理；仪器的运行费用很低，消耗品很少。

2.可从灰烬中快速识别烟灰的存在，可实现大量样品的快速分析。

3.基于实际使用需要，离子迁移谱强大的数据处理软件可以根据不同残留物的浓度，设置报警模式，能方便的应用于现场的快速检测。

4.反应容器常温常压下操作，使用的酸为非腐蚀性中强酸。

附图说明

图1用于识别烟灰的反应容器和离子迁移谱装置图；

其中，1为反应容器，其中包含一个滴管和试管，两者通过磨口磨合密封，上下两个通路分别为出气口和进气口。2为离子迁移谱仪，主要包含迁移管、数据采集和输出部分。

图2负离子模式下，纸灰和烟灰酸化检测得到的迁移谱图。

图3负离子模式下，烟灰和混合灰(含有烟灰和其它灰烬)的离子迁移谱图。

具体实施方式

本发明提供了一种快速烟灰和其它物资灰烬的方法：采取少量灰烬置于可密封的反应容器中，并往容器中滴加少量的磷酸，混合摇匀；灰烬中的碱性物质与酸发生相互作用生成挥发性物质，该挥发性物质可由载气携带进入迁移管进行定性分析，下面以离子迁移谱为检测器结合实验装置图进行说明。

本发明中涉及到的装置结构示意图如图1所示，主要组成部分及操作过程包括：样品置于试管中，用滴管吸取少量磷酸，滴管和试管由磨口密封；反应容器(1)的出气口与离子迁移谱(2)的进样口相连接。干净载气吹扫反应容器，进入迁移管进样检测；当添加酸时，灰烬中的碱性物质与酸发生相互作用，产生挥发性物质，该物质由载气携带进入迁移谱中，被检测得出信号。

离子迁移谱仪既可采用非放射性电离源也可采用放射性电离源。此仪器主要包括以下几个部分：与反应样品瓶连接的进样口，电离源、出气口、迁移管、漂气入口、信号接收与检测系统。

采样和测量过程为：

采取少量灰烬样品，将放入反应容器中，由载气携带其表面的空气进入迁移管可以得到背景信号。利用磨口滴管将少量磷酸滴加进灰烬样品中，混合摇匀，即时有挥发性物质产生。该物质由载气携带进入迁移谱检测得出相应信号。最后，根据不同物质离子峰的迁移率差异进行定性识别与分析。

实施例1

利用该方法测量0.5mg香烟烟灰和纸灰,迁移谱图如图2所示。结果表明烟灰和纸灰的迁移谱图中的特征峰有差异：除了2.57cm²V^-1s^-1的离子峰是两者共同出现的特征峰外，迁移率为2.36和2.24cm²V^-1s^-1的峰则是烟灰独有的特征峰，可作为识别烟灰和纸灰的标志峰。

实施例2

图3为利用该方法检测了4种混合灰的迁移谱图，其中混合灰中有含有烟灰、纸灰和其它物质的灰烬。从图中可判别：混合灰1和2中含有烟灰，混合灰3和4中不含烟灰。结果表明该方法能准确定性识别灰烬混合物中的烟灰。