[发明专利]气溶胶中水溶性离子分析系统和方法

说明书

本发明提供了气溶胶中水溶性离子分析系统和方法，所述的气溶胶中水溶性离子分析系统包括滤膜；电泳涂料区间断地设置在所述的滤膜上；二个电极的一端分别连接电源，另一端用于分别连接所述的电泳涂料区；电导率检测装置连接所述的二个电极，用于获得与待测水溶性离子对应的电导率σ，并传送到计算装置；存储器用于存储离子浓度C与电导率σ间的映射关系C＝f(σ)；计算装置根据所述的电导率检测装置传送来的电导率和所述的映射关系获得待测水溶性离子的浓度C。本发明具有现场实时检测、检出限低等优点。

技术领域

本发明涉及光谱仪，特别涉及气溶胶中水溶性离子分析系统和方法。

背景技术

大气气溶胶是大气环境中十分重要的组成分，颗粒物的粒径和化学成分受其来源和大气理化学过程控制，直接影响其在大气中的传、转化、去除机制，并影响太阳辐射以及云凝核的形成。大气气溶胶化学组成复杂，水溶无机离子是其重要组成部分，水溶性组分含有许多重要的物质，如硫酸盐、硝酸盐和铵，这些物质可以通过吸湿作用改变气溶胶的大、组分、酸碱度、数量和寿命。

现有方法中，对于颗粒物水溶性阴阳离子的分析方式为：用滤膜或者大气自然降尘集尘缸，采集的环境空气颗粒物样品经去离子水浸泡、超声波提取、微孔滤膜过滤后，得到大气颗粒物水溶性阴离子、阳离子样品提取溶液。该提取液在淋洗液系统下，利用离子交换原理进行分离，由抑制器扣除淋洗液背景值，最后通过检测器进行测定。根据保留时间定性，峰面积(或峰高)定量，测定阴离子、阳离子的含量，并计算出大气颗粒物中水溶性离子的浓度。该方式具有多种不足，如：

1.不能实现现场原位、即时监测，需由滤膜采集后带回实验室处理。

2.前处理淋洗液准备过程繁琐，阴离子的淋洗液为Na2CO3贮备液、氟贮备液、氯贮备液、溴贮备液，阳离子的淋洗液为甲磺酸液、锂贮备液、钠贮备液等，二者成分复杂，不能混合使用。淋洗液配制过程对环境温度、淋洗液抗氧化要求高，配比严格。

3.市面上离子色谱仪售价均在几十万以上，气溶胶组分分析作为日常性连续监测项目，分析成本高。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种气溶胶中水溶性离子分析系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

气溶胶中水溶性离子分析系统，所述的气溶胶中水溶性离子分析系统包括滤膜；所述的气溶胶中水溶性离子分析系统还包括：

电泳涂料区，所述电泳涂料区间断地设置在所述的滤膜上；

二个电极，所述的二个电极的一端分别连接电源，另一端用于分别连接所述的电泳涂料区；

电导率检测装置，所述电导率检测装置连接所述的二个电极，用于获得与待测水溶性离子对应的电导率σ，并传送到计算装置；

存储器，所述的存储器用于存储离子浓度C与电导率σ间的映射关系C＝f(σ)，f是函数关系；

计算装置，所述的计算装置根据所述的电导率检测装置传送来的电导率和所述的映射关系获得待测水溶性离子的浓度C_计。

本发明的目的还在于提供了气溶胶中水溶性离子分析方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

气溶胶中水溶性离子分析方法，所述的气溶胶中水溶性离子分析方法包括以下步骤：

(A1)在分析现场，滤膜上电泳涂料区去收集待测流体中的水溶性离子；

(A2)二个电极分别连接所述的电泳涂料区，并施加与待测水溶性离子对应的析出电压，电导率检测装置获得与待测水溶性离子对应的电导率σ；