一种总铜在线分析仪的制作方法

1.本发明涉及环境监测技术领域，特别是涉及一种总铜在线分析仪。


背景技术：

2.铜是人体不可或缺的重要金属元素。但是，体内过量的cu
2
会诱发阿尔兹海默病、帕金森病、威尔森氏病等疾病。饮用cu
2
超标的环境水体会引起人肠胃功能紊乱和肝肾功能损害。因此，实时监测环境水体中cu
2
的浓度是十分有必要的。
3.目前，市场上的在线分析仪所基于的方法主要有分光光度法以及电化学法。分光光度法以朗伯比尔定律为基础，通过测定物质在特定波长或一定波长范围内光的吸收度，实现对该物质定性或定量测定。但该方法存在检出下限较高，检测过程中易被干扰等缺点。电化学法一般通过对电极施加一定的电位，通过电位与电流对检测物质进行定量、定性分析。阳极溶出伏安法是最常用的电化学法，分为电解富集和电解溶出两个过程。金属阳离子先在电极表面被还原为金属单质，之后通过测定单质氧化为金属阳离子的氧化电流对金属离子进行定性和定量。该方法具有检测快速便捷、灵敏度高、成本低、可同时检测多种重金属等优点，但是对电极性能要求较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种总铜在线分析仪，具有检出限高以及选择性好的特点。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种总铜在线分析仪，包括：进样模块、定量模块、动力模块、检测模块以及废液收集模块；
7.所述进样模块与所述定量模块连接；
8.所述动力模块分别与定量模块以及检测模块连接；
9.所述废液收集模块与所述检测模块连接；所述检测模块用于利用荧光法进行总铜检测。
10.可选地，所述进样模块包括：排阀；
11.所述排阀通过管道分别与消解液瓶、实际水样瓶、超纯水瓶、零点夜瓶、标准溶液瓶以及总铜荧光试剂瓶连通；每一管道上设置单向阀。
12.可选地，所述定量模块包括：定量环、第一电磁阀以及液位计；
13.所述定量环的一端与所述进样模块连接，所述定量环的另一端与所述第一电磁阀连接，所述电磁阀与液位计的一端连接，所述液位计的另一端与所述动力模块连接。
14.可选地，所述动力模块包括：蠕动泵。
15.可选地，所述检测模块包括：第二电磁阀、流动比色池、第三电磁阀以及荧光传感装置；
16.所述流动比色池设置在所述第二电磁阀和所述第三电磁阀之间；
17.所述荧光传感装置用于检测所述流动比色池中液体的荧光强度值。
18.可选地，所述荧光传感装置激发波长为505nm，发射波长为577nm。
19.可选地，所述废液收集模块包括：反应废液桶和清洗废液桶。
20.可选地，还包括：外壳；
21.所述外壳的外表面安装的有活动挡门；所述活动挡门的前端一侧安装的有固定把手；所述外壳的四周底部安装的有四个支座。
22.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
23.本发明所提供的一种总铜在线分析仪，是基于荧光法的在线总铜分析仪，本发明丰富了市场上现售的在线分析仪的种类；且将荧光与在线分析仪结合，实现了对自然水体中cu
2
的高灵敏度监测，而其他金属离子对cu
2
监测的干扰性较小，维护成本低。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明所提供的一种总铜在线分析仪结构示意图；
26.图2是本发明所述的总铜在线分析仪的简化流程图。
27.图3是本发明所述的总铜在线分析仪光电传感模块。
28.图4是本发明所述的总铜探针与不同金属离子的荧光强度图
29.图5是本发明所述的一种基于荧光法的在线总铜分析仪中总铜荧光试剂检测总铜的线性图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.本发明的目的是提供一种总铜在线分析仪，具有检出限高以及选择性好的特点。
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
33.图1为本发明所提供的一种总铜在线分析仪结构示意图，图2是本发明所述的总铜在线分析仪的简化流程图，如图1和图2所示，本发明所提供的一种总铜在线分析仪，其特征在于，包括：进样模块、定量模块、动力模块、检测模块以及废液收集模块；
34.所述进样模块与所述定量模块连接；
35.所述动力模块分别与定量模块以及检测模块连接；
36.所述废液收集模块与所述检测模块连接；所述检测模块用于利用荧光法进行总铜检测。
37.所述进样模块包括：排阀8；
38.所述排阀8通过管道分别与消解液瓶1、实际水样瓶2、超纯水瓶3、零点夜瓶4、标准
溶液瓶5以及总铜荧光试剂瓶6连通；每一管道上设置单向阀7。
39.所述定量模块包括：定量环9、第一电磁阀10以及液位计11；
40.所述定量环9的一端与所述进样模块连接，所述定量环9的另一端与所述第一电磁阀10连接，所述电磁阀10与液位计11的一端连接，所述液位计11的另一端与所述动力模块连接。
41.所述动力模块包括：蠕动泵12。
42.所述检测模块包括：第二电磁阀13、流动比色池14、第三电磁阀16以及荧光传感装置；
43.所述流动比色池14设置在所述第二电磁阀13和所述第三电磁阀16之间；
44.所述荧光传感装置用于检测所述流动比色池14中液体的荧光强度值。
45.所述荧光传感装置激发波长为505nm，发射波长为577nm。
46.所述废液收集模块包括：反应废液桶18和清洗废液桶17。
47.本发明分为5个过程：润洗、定标、消解、测量、清洗。
48.润洗：蠕动泵启动，超纯水瓶3中的纯水流经单向阀7、排阀8、定量环9、第一电磁阀10(端口a开启，端口b闭合)、液位计11、蠕动泵12、第二电磁阀13(端口a关闭，端口b开启)、流动比色池14、第三电磁阀16(端口a开启，端口b闭合)。润洗废液排到清洗废液桶17中。
49.定标：零点液(浓度c0)从零点液瓶4流经单向阀7、排阀8、定量环9、第一电磁阀10(端口a开启，端口b关闭)、液位计11、蠕动泵12、第二电磁阀13(端口a关闭，端口b开启)、流动比色池14。随后，总铜荧光试剂(浓度c1)从总铜荧光试剂6流经同样的通路流向流动比色池14。此时，可以测得其荧光强度i0。测定完毕，第三电磁阀16启动(端口a关闭，端口b开启)，反应废液排到反应废液桶18中。之后，对管路及流动比色池启动润洗程序。标准液从标准液瓶5、总铜荧光试剂从总铜荧光试剂瓶6先后流经同样的管路到达流动比色池14中，测得荧光强度i1。之后，重复润洗步骤。结合零点夜测得的数据，实现了标定。
50.消解：待测水样经潜水泵抽送到分析仪中，蠕动泵12开启，待测水样经过2号管依次经过单通阀7、排阀8、定量环9、第一电磁阀10(端口a开启，端口b闭合)、液位计11、蠕动泵12、第二电磁阀13(端口a关闭，端口b开启)抽送到流动比色池14中。之后，消解液从消解液瓶1流经同样的管路到达流动比色池14中。随后，启动加热程序，通过将缠绕在流动比色池上的加热丝15加热，继而将待测水样加热。一段时间之后，关闭加热程序，待测水样的温度降到室温后，进行接下的操作。经此步骤，水样中不同形态的铜可全部转化为cu
2
。
51.测量：先后将一定量的纯水样、铜离子荧光试剂经过单通阀7、排阀8、定量环9、第一电磁阀10(端口a开启，端口b闭合)、液位计11、蠕动泵12、第二电磁阀13(端口a关闭，端口b开启)抽送到流动比色池14中，与待测水样混合。一段时间之后，荧光传感装置启动，如图3所示。波长为505nm的led灯开启，经凸透镜1将激发光平行照射到流动比色池表面。铜离子与铜离子荧光试剂发生作用生成具有荧光性的物质，在激发波长为505nm的激发光激发时，在577nm处有较强的荧光产生。与入射光呈90
°
的出射光先后经凸透镜2、滤光片，被荧光检测器接收。将荧光强度值i代入之前标定的曲线中，可求得总铜的浓度，实现对总铜的定量在线监测。测量完毕，第三电磁阀16开启(b短开启、a短闭合)，将反应废液排到反应废液桶18中。随后，第三电磁阀16关闭。
52.清洗：如测量步骤完成后，对管道及流动比色池14进行清洗。蠕动泵开启，第一电
磁阀10开启(a端开启、b端闭合)、第二电磁阀13开启(a端闭合、b端开启)，将清洗液从清洗液瓶1经单通阀7、排阀8、定量环9、第一电磁阀10、液位计11、蠕动泵12、第三电磁阀16输送到流动比色池14中。短暂停留之后，第三电磁阀16(a端闭合、b端开启)开启，清洗液排到反应废液桶18中。清洗液排完之后，第三电磁阀16关闭。之后，纯水经相同的操作，输送到流动比色池14中，短暂停留之后，第三电磁阀16开启(a端开启、b端闭合)，润洗废液排到清洗废液桶17中。润洗过程进行两次，清洗完毕，关闭所有的电磁阀。
53.图4是本发明所述的总铜探针与不同金属离子的荧光强度图。铜离子荧光探针分别与15种金属离子(co
2
、cr2o
72-、na

、zn
2
、ba
2
、cro
42-、hg
2
、pb
2
、ni
2
、cd
2
、cr
3
、fe
3
、al
3
、mn
2
、cu
2
)反应，在激发波长为505nm，发射波长为577nm条件下得到不同的荧光强度。结果表明，只有该荧光探针与铜离子结合，才能产生较强的荧光强度。
54.图5为本发明所述的cu
2
荧光试剂检测cu
2
的线性图。由图可知，荧光强度与铜离子浓度的线性关系为检测铜离子的线性范围1-15μm，检出限为1μm，具有较好的线性关系，且检出限明显优于国家ii类水的标准。
55.本发明所提供的一种总铜在线分析仪，还包括：外壳；
56.所述外壳的外表面安装的有活动挡门；所述活动挡门的前端一侧安装的有固定把手；所述外壳的四周底部安装的有四个支座。
57.本发明还包括：壳外系统；其中壳外系统有潜水泵，固定板房。所述潜水泵安装在河水、湖水等待测水源地边缘，将实际水样输送到分析仪中。所述固定板房为容纳分析仪的场地。
58.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
59.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。