[发明专利]一种水溶性阴阳离子的分离测量设备及方法

说明书

本发明公开了一种水溶性阴阳离子的分离测量设备及方法，属于离子分离测定技术领域。该设备包括第一管道、第二管道、第三管道、第一电场供应装置、阳离子和阴离子测量系统；阳离子测量系统包括沿第二管道长度方向依次设置的第二电场供应装置、第一加速器及第一电阻测定器；第一管道的进料端用于通入待测溶液，第一电场供应装置对第一管道的出料端施加第一电场；第二管道的用于流通经第一电场分离得到的阳离子溶液，第二电场供应装置用于对第二管道施加第二电场，第一加速器用于对阳离子进行加速，第一电阻测定器用于测定作用力。阴离子的结构同理设置。上述设备结构简单，操作容易，可实现阴阳离子的同时测量，相应的方法测定时间短，误差小。

技术领域

本发明涉及离子分离测定技术领域，具体而言，涉及一种水溶性阴阳离子的分离测量设备及方法。

背景技术

水溶性阴阳离子是大气细颗粒物(PM2.5)的重要组成部分，这些离子的浓度决定了颗粒物的吸湿性能，在采用贝塔射线法测量颗粒物时，其中的水分也会被当作颗粒物纳入测量结果。因此，希望通过对颗粒物中水溶性阴阳离子浓度的测量，对颗粒物的实际测量结果进行修正。

目前普遍采用离子色谱法测定颗粒物中的阴阳离子，即，混合着各种离子的样品液进入色谱柱后会被有序分离，之后通过测量每种离子液的电导率计算该离子的浓度。

但上述方式至少存在以下问题：

测量前需要按要求配置标准液体，再通过对标准液的测量，建立各离子峰面积与其质量浓度的线性回归方程，然后才能测量样品中各离子的浓度。在该过程中，涉及了多种标准液的配置、稀释、保存等过程，操作步骤及注意事项较多，同时也容易引入人为误差。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种水溶性阴阳离子的分离测量设备，该设备结构简单，操作简单容易，测定结果准确度较高。

本发明的目的之二在于提供一种采用上述水溶性阴阳离子的分离测量设备的分离测定方法。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种水溶性阴阳离子的分离测量设备，包括第一管道、第二管道、第三管道、第一电场供应装置、阳离子测量系统和阴离子测量系统；

第一管道的进料端用于通入含有水溶性阴阳离子的待测溶液，第一电场供应装置用于对第一管道的出料端施加第一电场；第一电场的电场力方向与待测溶液的流动方向垂直；第一管道的出料端与用于供经第一电场分离后的阳离子溶液流动的第二管道以及供分离后的阴离子溶液流动的第三管道连通；

阳离子测量系统包括沿第二管道的长度方向依次设置的用于选择性富集阳离子的第二电场供应装置、用于对阳离子进行加速的第一加速器以及用于测定作用力的第一电阻测定器；

阴离子测量系统包括沿第三管道的长度方向依次设置的用于选择性富集阴离子的第三电场供应装置、用于对阴离子进行加速的第二加速器以及用于测定作用力的第二电阻测定器。

在可选的实施方式中，第一电场供应装置包括第一阳极板和第一阴极板，第一阳极板和第一阴极板在第一管道的出料端的外部相对设置。

在可选的实施方式中，第二电场的电场力方向与阳离子溶液的流动方向平行。

在可选的实施方式中，第二电场供应装置包括第二阳极板和第二阴极板，第二阴极板和第二阳极板沿阳离子溶液的流动方向相对间隔设置，第二阴极板的厚度方向上设有第一通孔，第二管道的出料端穿过第一通孔并从第二阴极板和第二阳极板之间的间隙伸出以与第一加速器连接。

在可选的实施方式中，第三电场的电场力方向与阴离子溶液的流动方向平行。