汞含量測量方法及測量裝置的製作方法

2023-10-16 22:19:39

專利名稱：汞含量測量方法及測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種以比色法為原理研製的用於檢測生產或生活環境中 的汞含量的測量方法及測量裝置。
背景技術：
在我們曰常生產或生活的環境中，有許多有毒有害的物質，其中，
汞(Hg)及其化合物屬於劇毒物質，可在體內蓄積。汞對人體健康的危 害是悄無聲息的，產生的破壞結果極其嚴重，甚至威脅著人們的生命安 全。因此，快速準確檢測生產和生活環境中的汞含量尤為重要。
冷原子吸收法，冷原子螢光法是測定水中微量、痕量汞的特有方法， 幹擾因素少，靈敏度較高。雙硫腙分光光度法是測定多種金屬離子的通 用方法，如能掩蔽幹擾離子和嚴格掌握反應條件，也能得到滿意的結果。 採樣時，每採集1L水樣應立即加入10mL硫酸或7mL硝酸，使水樣pH 值低於或等於l，若取樣後不能立即進行測定，向每升樣品中加入5%0n/V) 高錳酸鉀溶液4mL,必要時多加一些，使其呈持久的淡紅色。樣品貯存 於硼矽玻璃瓶中。以上方法及所用測量裝置均存在實驗條件要求苛刻， 實驗成本不經濟，操作比較麻煩，對工作人員要求高等缺陷。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種操作簡便、投入成本少，測量 效果好，應用範圍廣的汞含量測量方法，並提供用於該方法的測量裝置。
本發明的測量方法是先按常規方法將被測樣品中的汞離子還原為汞 單質，形成含汞蒸汽，再利用波長253.7nm的紫外光將含汞蒸汽激發而 產生共振螢光，將此螢光強度由光電轉換器轉換為電信號，測出該電信 號的大小並與預先標定曲線相比較即可演算出待測物質中汞含量，具體 操作過程如下
4(1) 空白標定
啟動裝置自循環採樣泵，將經過無汞去離子水過濾的新鮮空氣在標 定測量比色管內循環，參比空白比色管內充滿惰性氣體，由紫外光源發 生器發生的紫外光同時透過標定測量比色管和參比空白比色管，並同時 經光電轉換器轉換成電信號輸送到電路處理，如兩信號一致，裝置面板 上顯示器顯示值為零，如不一致，則調節電位器，使顯示器顯示值為零，
完成空白調零；
(2) 某量程值標定
根據估計的實際樣品泵含量的大小，選取汞含量略高的已知標準汞 物質，同樣通過自循環釆樣泵，將標準汞物質在標定測量比色管內循環， 由紫外光激發而產生共振螢光，該螢光強度與汞濃度成正比，這樣由標 定測量比色管這一端的光電轉換器輸出的電信號就與參比空白比色管這 一端的光電轉換器輸出的電信號有了明顯差額，再調節電位器，使顯示 器顯示的峰值與標準汞物質的已知汞含量相同；
(3) 清洗管路
一般說來，測量下一個待測樣的汞含量，如果低於前一個樣品的含 量，應進行管路清洗，反之，則不要清洗管路；
(4) 實標樣品測量
將實標樣品處理後，通過自循環採樣泵在標定測量比色管內循環，按 以上方法由光電轉換器輸出信號，根據按上述標定方式所確定的零值與某 一峰值之間的標定曲線的換算，顯示器的顯示值即為實標樣品的汞含量值。
用於上述測量方法的測量裝置是在長條形底板上安裝同軸線的參 比空白比色管和標定測量比色管，兩種比色管相對的一端之間設有紫外 光源發生器，另一端分別設有參數相同的光電轉換器，所述紫外光源發 生器的兩側的凸透鏡及光電轉換器的接收鏡面均垂直於比色管的軸線， 兩種比色管為尺寸一致的光學玻璃管，其兩端分別由光學玻璃平透鏡封 口，其中參比空白比色管內充滿惰性氣體，標定測量比色管上有進口和出口。所述標定測量比色管兩端的光學坡璃平透鏡由端蓋壓緊，成密封可 裝卸結構。
採用本發明提供的測量方法和測量裝置，只要將樣品處理後送入標 定測量比色管中循環，通過光電信號的轉換測定和預先特定的標定曲線 的演算，即可直接讀出樣品中汞含量，操作簡便，不需要苛刻的實驗條
件，不需要專門的儀器和試劑，投入成本少；所用測量裝置的結構能嚴 格保證光電檢測性能，特別是兩隻光電轉換器經嚴格配對篩選，參數相 同，提高了測量效果；標定測量比色管兩端設端蓋，便於拆卸清洗，保 證測量可靠性。本發明可用於日常生產和生活環境中有毒有害物質中汞 含量的測量，應用範圍廣。


附圖為本發明中測量裝置結構示意圖。
具體實施例方式
結合附圖進一步說明本發明的實施例。測量過程如下
(1) 空白標定
啟動裝置自循環釆樣泵，將經過無汞去離子水過濾的新鮮空氣在標
定測量比色管4內循環，參比空白比色管2內充滿惰性氣體氦氣，由紫 外光源發生器3發出的紫外光同時透過比色管2和4,並同時經參數相 同的光電轉換器l和IO轉換成電信號輸送到電路處理，如兩信號一致， 裝置面板上顯示器顯示值為零，如不一致，則調節電位器，使顯示器顯
示值為零，完成空白調零；
(2) 某量程值標定
根據估計的實際樣品汞含量的大小，選取汞含量略高的已知標準汞
物質，通過自循環採樣泵，將其在標定測量比色管4內循環，經紫外光 激發而產生共振螢光，這樣，經比色管2和4的透射、並由光電轉換器 1和10的轉換輸出的電信號有明顯差額，再調節電位器，使顯示器顯示
的峰值與標準汞物質的已知汞含量相同；(3) 清洗管路
以上標定完成後，進行第一個待測樣的測量，應清洗管路，清洗標 定測量比色管時，從底板6上卸下比色管4，拔除進、出口上的軟管， 拆下兩端的端蓋7和平透鏡，進行常規法清洗，測量下一個待測樣時， 如果其汞含量低於前一個樣品的含量，應清洗管路，反之，則不要清洗
管路；
(4) 實標樣品測量
將實際樣品按常規處理，形成含汞蒸汽，通過自循環採樣泵在標定 測量比色管內循環，按以上方法由光電轉換器輸出信號，根據按上述標 定方式所確定的標定曲線的換算，顯示器的顯示值即為實際樣品的汞含 量值。
以上測量中所用測量裝置的參比空白比色管2、標定測量比色管4 同軸線安裝在長條形底板6上，兩比色管相對端之間設有紫外光源發生 器3，兩比色管另一端分別設有經配對篩選、參數相同的光電轉換器1 和10,紫外光源發生器兩側的凸透鏡及兩隻光電轉換器的接受鏡面均垂 直於比色管軸線。兩比色管為尺寸一致的光學玻璃管，其中參比空白比 色管2兩端由光學玻璃平透鏡封死，管內充滿惰性氣體氦氣，標定測量 比色管4兩端的光學坡璃平透鏡由端蓋7和接頭5壓緊，成密封可裝卸 結構，管上有進口 8、出口 9。
權利要求
1、一種汞含量測量方法，將被測樣品中的汞離子還原為單質汞，形成含汞蒸汽，其特徵是利用波長為253.7nm的紫外光將含汞蒸汽激發而產生共振螢光，將此螢光強度由光電轉換器轉換為電信號，測出該電信號的大小並與預先標定曲線相比較即可演算出待測物質中汞含量，具體操作過程如下(1)空白標定啟動裝置自循環採樣泵，將經過無汞去離子水過濾的新鮮空氣在標定測量比色管內循環，參比空白比色管內充滿惰性氣體，由紫外光源發生器發生的紫外光同時透過標定測量比色管和參比空白比色管，並同時經光電轉換器轉換成電信號輸送到電路處理，如兩信號一致，裝置面板上顯示器顯示值為零，如不一致，則調節電位器，使顯示器顯示值為零，完成空白調零；(2)某量程值標定根據估計的實際樣品汞含量的大小，選取汞含量略高的已知標準汞物質，同樣通過自循環採樣泵，將標準汞物質在標定測量比色管內循環，由紫外光激發而產生共振螢光，該螢光強度與汞濃度成正比，這樣由標定測量比色管這一端的光電轉換器輸出的電信號就與參比空白比色管這一端的光電轉換器輸出的電信號有了明顯差額，再調節電位器，使顯示器顯示的峰值與標準汞物質的已知汞含量相同；(3)清洗管路一般說來，測量下一個待測樣的汞含量，如果低於前一個樣品的含量，應進行管路清洗，反之，則不要清洗管路；(4)實標樣品測量將實標樣品處理後，通過自循環採樣泵在標定測量比色管內循環，按以上方法由光電轉換器輸出信號，根據按上述標定方式所確定的零值與某一峰值之間的標定曲線的換算，顯示器的顯示值即為實標樣品的汞含量值。
2、 一種用於權利要求1所述測量方法的汞含量測量裝置，其特徵是 在長條形底板上安裝同軸線的參比空白比色管和標定測量比色管，兩種 比色管相對的一端之間設有紫外光源發生器，另一端分別設有參數相同 的光電轉換器，所述紫外光源發生器的兩側的凸透鏡及光電轉換器的接 收鏡面均垂直於比色管的軸線，兩種比色管為尺寸一致的光學玻璃管， 其兩端分別由光學玻璃平透鏡封口，其中參比空白比色管內充滿惰性氣 體，標定測量比色管上有進口和出口。
3、 按權利要求2所述的汞含量測量裝置，其特徵是所述標定測量比色管兩端的光學坡璃平透鏡由端蓋壓緊，成密封可裝卸結構。
全文摘要
本發明公開了一種汞含量測量方法及測量裝置，所述測量方法是先用參比空白比色管和標定測量比色管分別對無汞空氣和標準汞物質經紫外光透射、光電轉換器轉換和電路處理進行空白標定和某量程值標定，再將實測樣品處理後在標定測量比色管內循環，同樣操作後按上述標定曲線換算直接測出汞含量；所述測量裝置中兩比色管為尺寸一致的光學玻璃管，兩隻光電轉換器經配對篩選，參數相同，各相關透鏡垂直於比色管軸線，並且標定測量比色管可拆卸清洗。本發明用於日常生產和生活環境中有毒有害物質汞含量測量，操作簡便，投入成本少，測量效果好，可靠性高，應有範圍廣。
文檔編號G01N21/64GK101482506SQ20081001946
公開日2009年7月15日 申請日期2008年1月10日 優先權日2008年1月10日
發明者王根忠 申請人:江蘇江分電分析儀器有限公司