专利名称：多种营养盐的自动分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于营养盐分析领域，特别涉及水样中多种营养盐的自动分析仪器。
背景技术：
营养盐no2_-N、NO3_-N、NH4+-N等会污染江河、湖泊、海洋中的水，随着工业的发展， 营养盐对江河、湖泊、海洋中水的污染越来越严重。因此，水样中营养盐的检测越来越受到 重视，已有多种分析仪器和方法问世。授权公告号为CN 1176381C的专利公开了一类营养盐自动分析方法及实施该方 法的仪器，所述方法适用于海水、河口水、工业污水等水样中营养盐的分析，所述仪器的液 体流路有三种，因而构成三种不同液体流路的分析仪器。第一种液体流路的仪器，其进样流 路由两个低压泵、一个自动进样阀及参比液输送管、显色反应液输送管、试样或标样输送管 组装而成，其中一个低压泵用于输送显色反应液R，另一个低压泵用于输送参比液1 _和试 样或标样S，其反应分析流路由第一混合器、第一反应器和光学流通池通过管件依次连接而 成，只能用于营养盐NO〗和POl的分析。第二种液体流路的仪器，其进样流路在第一种仪器 进样流路的基础上增设了第二混合器、第二反应器和氧化液输送管，第二混合器和第二反 应器依次连接在试样或标样输送管上，氧化液输送管的一端接低压泵，另一端接第二混合 器入口，其反应分析流路与第一种仪器的分析流路相同，只能用于营养盐NHI的分析。第三 种液体流路的仪器，其进样流路在第一种仪器进样流路的基础上增设了第二混合器、还原 柱和推动液输送管，第二混合器和还原柱依次连接在试样或标样输送管上，推动液输送管 的一端接低压泵，另一端接第二混合器，其反应分析流路与第一种仪器的分析流路相同，只 能用于营养盐NO〗的分析。综上所述，CN 1176381C专利需要三台分析仪器才能完成一种 水样中所含的营养盐NOpNH丨、NO〗的分析，因而不仅增加了设备自身的成本，而且在线 检测时需携带三台分析仪器，增大了包装、运输的工作量。
发明内容本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种多种营养盐的自动分析仪，以减 少分析仪的数量，降低分析成本。本实用新型的技术方案根据某些营养盐的分析可使用相同的参比液和显色 液的特点，通过设置双通电磁阀，对液体流路进行合理组合，实现一台仪器分析多种营养
Τττ . ο本实用新型所述多种营养盐的自动分析仪，包括光学流通池、光学检测器、计算机 处理系统和液体流路，液体流路由进样流路和反应分析流路组成；所述反应分析流路由第 一混合器、第一反应器和光学流通池通过管件依次连接而成，所述进样流路由低压泵、六通 自动进样阀、第二混合器、第三混合器、第四混合器、第二反应器、还原柱(用于将NO3-还原 成NO2-)、第一双通电磁阀、第二双通电磁阀、第三双通电磁阀和液体输送管组装而成，液体 输送管包括显色液输送管、参比液输送管、试样或标样输送管、保护液输送管和氧化液输送管；进样流路各构件的组合方式显色液输送管、参比液输送管的一端分别与低压泵连接， 显色液输送管、参比液输送管的另一端分别与六通自动进样阀的一个进液口连接；试样或 标样输送管的一端与低压泵连接，其另一端与第二混合器的进液口连接，第二混合器的出 液口与第二反应器通过管件接通，第二反应器的出液口通过管件与第一双通电磁阀的进液 口连接，第一双通电磁阀的出液口通过管件与第四混合器的进液口连接，第四混合器的出 液口通过管件与反应分析流路中的第一混合器连接，还原柱与第一双通电磁阀并联；保护 液输送管上设置有第二双通电磁阀，其一端与低压泵连接，其另一端与第三混合器的一个 进液口连接；氧化液输送管上设置有第三双通电磁阀，其一端与低压泵连接，其另一端与第 三混合器的一个进液口连接；第三混合器的出液口通过管件与第二混合器的进液口连接。上述多种营养盐的自动分析仪，当第二双通电磁阀和第三双通电磁阀处于关闭状 态、第一双通电磁阀处于开启状态时，形成分析营养盐NO2--N的进样流路。上述多种营养盐的自动分析仪，当第三双通电磁阀和第一双通电磁阀处于关闭状 态、第二双通电磁阀处于开启状态时，形成分析营养盐NO3--N的进样流路。上述多种营养盐的自动分析仪，当第二双通电磁阀处于关闭状态、第三双通电磁 阀和第一双通电磁阀处于开启状态时，形成分析营养盐NH/-N的进样流路。本实用新型具有以下有益效果1、本实用新型所述营养盐自动分析仪具有一台仪器可分析no2--N、NO3--N、NH4+-N 三种营养盐的功能，因而一台仪器可代替三台现有营养盐自动分析仪，不仅可降低成本，而 且在线分析十分方便。2、使用本实用新型所述营养盐自动分析仪，由于测试绘制基线和测试绘制被测物 质谱图的溶液中均含有参比液及等量的相同试样或标样，因而消除了盐度变化对测试分析 产生的干扰，保证了测试精度。

图1是本实用新型所述多种营养盐的自动分析仪的一种结构示意图。图中，1-低压泵、2-第二双通电磁阀、3-第三双通电磁阀、4-六通自动进样阀、 5-第二混合器、6-第三混合器、7-第二反应器、8-第一双通电磁阀、9-还原柱、10-第一混 合器、11-第四混合器、12-第一反应器、13-光学流通池、14-光学检测器、15-计算机处理系 统、R-显色液、R参-参比液、S-试样或标样、H-保护液、0-氧化液。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型所述多种营养盐自动分析仪及其使用方法作进一 步说明。实施例1本实施例中，多种营养盐的自动分析仪的结构如图1所示，包括光学流通池13、光 学检测器14、计算机处理系统15和液体流路，液体流路由进样流路和反应分析流路组成。 所述反应分析流路由第一混合器10、第一反应器12和光学流通池13通过管件依次连接而 成；所述进样流路由低压泵1、六通自动进样阀4、第二混合器5、第三混合器6、第四混合器 11、第二反应器7、还原柱9、第一双通电磁阀8、第二双通电磁阀2、第三双通电磁阀3和液体输送管组装而成，液体输送管包括显色液输送管、参比液输送管、试样或标样输送管、保 护液输送管和氧化液输送管。仪器中，低压泵1为五通道恒流泵，泵流量0. 4 1. Oml/min, 工作压力2 3X105Pa。六通自动进样阀4的结构见ZL 02M4841. 1。第一混合器10、第 二混合器5、第三混合器6和第四混合器11的结构相同，均为三通管式结构。第一反应器 12、第二反应器7的结构相同，为盘管式结构，由内径0. 5mm的聚四氟乙烯管绕制而成，长度 为4. 5m。还原柱9为铜-镉还原柱。第一双通电磁阀8、第二双通电磁阀2、第三双通电磁 阀3均为普通电磁阀，有市售商品。进样流路各构件的组装方式显色液输送管、参比液输送管的一端分别与低压泵 1连接，显色液输送管、参比液输送管的另一端分别与六通自动进样阀4的一个进液口连 接；试样或标样输送管的一端与低压泵1连接，其另一端与第二混合器5的进液口连接，第 二混合器5的出液口与第二反应器7通过管件接通，第二反应器7的出液口通过管件与第 一双通电磁阀8的进液口连接，第一双通电磁阀8的出液口通过管件与第四混合器11的进 液口连接，第四混合器11的出液口通过管件与反应分析流路中的第一混合器10连接，还原 柱9与第一双通电磁阀8并联；保护液输送管上设置有第二双通电磁阀2，其一端与低压泵 1连接，其另一端与第三混合器6的一个进液口连接；氧化液输送管上设置有第三双通电磁 阀3，其一端与低压泵1连接，其另一端与第三混合器6的一个进液口连接；第三混合器6的 出液口通过管件与第二混合器5的进液口连接。实施例2使用实施例1所述自动分析仪对海水、河口水及工业污水中的Ν02_-Ν进行分析。 所述自动分析仪的光学流通池13的光程为10mm，检测波长为530nm。测试分析的操作步骤 如下1、配制测试分析所需的标样及溶液(1)配制标样称取NaNO2 (分析纯)配制1000mg/L Ν02__Ν的标准贮备液，将配制好的标准贮备 液稀释，配制成一系列标样，各标样Ν02_-Ν浓度分别为2. 0 μ g/L、10. 0 μ g/L、20. 0 μ g/L、 40. 0 μ g/L 和 50. 0 μ g/L。(2)配制显色液R称取2. 50g磺胺于IOOOmL容量瓶中，加入600mL水后，不必待溶完后加入IOOmL 6mol/L的HC1，摇勻加入0. 250g盐酸萘乙二胺(NED)，溶解后定容至IOOOmL ；其中，磺胺的 质量百分数为0. 25%，盐酸萘乙二胺的质量百分数为0. 025%, HCl的浓度为0. 6mol/L。⑶配制参比液R参称取2. 50g磺胺于IOOOmL容量瓶中，加入600mL水，再加入IOOmL 6mol/的HCl， 用水定容至IOOOmL ；其中，磺胺的质量百分数为0. 25%, HCl的浓度为0. 6mol/L。2、操作多种营养盐的自动分析仪，使第二双通电磁阀2、第三双通电磁阀3处于关 闭状态，使第一双通电磁阀8处于开启状态，使低压泵1处于工作状态。3、测试绘制谱图(1)试样谱图的测试绘制参比液依次经参比液输送管、六通自动进样阀4进入反应分析流路，试样S依 次经试样或标样输送管、第二混合器5、第二反应器7、第一双通电磁阀8、第四混合器11进
5入反应分析流路，在反应分析流路中，参比液R.与试样S相混合形成混合液，所述混合液进 入光学流通池13，光学检测器14将信号传输给计算机处理系统15，即在计算机显示屏上绘 制出一条基线；基线测试完成后，经显色液输送管进入六通自动进样阀4的显色液R在经参 比液输送管进入六通自动进样阀4的参比液R·的推动下进入反应分析流路，在反应分析流 路中，所述显色液R与依次经试样或标样输送管、第二混合器5、第二反应器7、第一双通电 磁阀8、第四混合器11进入反应分析流路的试样S相混合，在混合过程中被测物质生成络合 物，含有色络合物的混合液进入光学流通池13，光学检测器14将信号传输给计算机处理系 统15，即在计算机显示屏上绘出被测试样的NO2--N谱图。(2)标样谱图的测试绘制测试绘制标样谱图所用的仪器、显色液R、参比液R·与测试绘制试样谱图所用的 仪器、显色液R、参比液相同，测试方法也相同。将所配制标样由低浓度到高浓度依次进行分析，即得一系列标样谱图，以标样的 浓度(yg/L)为横坐标、以标样谱图的峰高(mV)为纵坐标即可绘制出工作曲线。3、试样测试结果计算将所绘制的试样谱图与标样谱图比较，通过所述工作曲线的回归方程则可计算出 试样中的NO2--N含量。实施例3使用实施例1所述自动分析仪对海水、河口水及工业污水中的Ν03_-Ν进行分析。 所述自动分析仪的光学流通池13的光程为10mm，检测波长为530nm。测试分析的操作步骤 如下1、配制测试分析所需的标样及溶液(1)配制标样称取ΚΝ03(分析纯)配制200mg/L NO3^N的标准贮备液，将配制好的标准贮备液 稀释，配制成一系列标样，各标样NO3--N浓度分别为20μ g/LUOOy g/L、200l·! g/L、400l·! g/ L、600y g/L、禾口 1000 μ g/L。(2)配制显色液R配制显色液的原料、方法及显色液R中磺胺的质量百分数、盐酸萘乙二胺的质量 百分数、HCl的浓度均与实施例1相同。⑶配制参比液R参配制参比液的原料、方法及参比液R·中磺胺的质量百分数、HCl的浓度均与实施 例1相同。(4)配制保护液H称取30. 9g的氯化铵，加入900mL水溶解后，定容至IOOOmL ；其中，氯化铵的质量 百分数为3. 09%2、操作多种营养盐的自动分析仪，使第三双通电磁阀3、第一双通电磁阀8处于关 闭状态，使第二双通电磁阀2处于开启状态，使低压泵1处于工作状态。3、测试绘制谱图(1)试样谱图的测试绘制参比液R.依次经参比液输送管、六通自动进样阀4进入反应分析流路，经试样或标样输送管进入第二混合器5的试样S与经保护液输送管进入第二混合器5的保护液H相 混合形成的混合液依次经第二反应器7、还原柱9、第四混合器11进入反应分析流路，在反 应分析流路中，试样S与保护液H形成的混合液与参比液1 _混合后进入光学流通池13，光 学检测器14将信号传输给计算机处理系统15，即在计算机显示屏上绘制出一条基线；基线 测试完成后，经显色液输送管进入六通自动进样阀4的显色液R在经参比液输送管进入六 通自动进样阀4的参比液的推动下进入反应分析流路，经试样或标样输送管进入第二混 合器5的试样S与经保护液输送管进入第二混合器5的保护液H相混合形成的混合液依次 经第二反应器7、还原柱9、第四混合器11进入反应分析流路，在反应分析流路中，显色液R 与试样S和保护液H形成的混合液相混合，在混合过程中被测物质生成络合物，含有色络合 物的混合液进入光学流通池13，光学检测器14将信号传输给计算机处理系统15，即在计算 机显示屏上绘出被测试样的NO3--N谱图。(2)标样谱图的测试绘制测试绘制标样谱图所用的仪器、显色液R、参比液R_、保护液H与测试绘制试样谱 图所用的仪器、显色液R、参比液R_、保护液H相同，测试方法也相同。将所配制标样由低浓度到高浓度依次进行分析，即得一系列标样谱图，以标样的 浓度(yg/L)为横坐标、以标样谱图的峰高(mV)为纵坐标即可绘制出工作曲线。3、试样测试结果计算将所绘制的试样谱图与标样谱图比较，通过所述工作曲线的回归方程则可计算出 试样中的NO3--N含量。实施例4使用实施例1所述自动分析仪对海水、河口水及工业污水中的NH/-N进行分析。 所述自动分析仪的光学流通池13的光程为10mm，检测波长为530nm。测试分析的操作步骤 如下1、配制测试分析所需的标样及溶液(1)配制标样 称取0. 4716g (NH4) 2804 (分析纯)配制1000mg/L NH4+-N的标准贮备液，将配制好 的标准贮备液稀释，配制成一系列标样，各标样NH/-N浓度分别为8. 0 μ g/L、20. 0 μ g/L、 60. 0 μ g/L、100 μ g/L、140 μ g/L 和 200 μ g/L。(2)配制显色液R配制显色液的原料、方法及显色液R中磺胺的质量百分数、盐酸萘乙二胺的质量 百分数、HCl的浓度均与实施例1相同。⑶配制参比液R参配制参比液的原料、方法及参比液1 _中磺胺的质量百分数、HCl的浓度均与实施 例1相同。(4)配制氧化液0称取2.0(^溴化钾和0.25(^溴酸钾溶入IOOmL水中配制成氧化液贮备液；取 2. 5mL氧化液贮备液，放入IOOOmL棕色容量瓶中，加入200. OmL水，再加入7. 5mL 6mol/L 的HCl，迅速盖上塞子于暗处摇动5分钟后，加入50mL 5mol/LNa0H，摇勻后稀释至IOOOmL ； 其中，溴化钾的质量百分数为0. 005%，溴酸钾的质量百分数为0. 000625%, HCl的浓度为0. 045mol/L, NaOH的质量百分数为1%。2、操作多种营养盐的自动分析仪，使第二双通电磁阀2处于关闭状态，使第三双 通电磁阀3、第一双通电磁阀8处于开启状态，使低压泵1处于工作状态。3、测试绘制谱图(1)试样谱图的测试绘制参比液R.依次经参比液输送管、六通自动进样阀4进入反应分析流路，经试样或 标样输送管进入第二混合器5的试样S与经氧化液输送管进入第二混合器5的氧化液0相 混合形成的混合液依次经第二反应器7、第一双通电磁阀8、第四混合器11进入反应分析流 路，在反应分析流路中，试样S与氧化液0形成的混合液与参比液R.混合后进入光学流通 池13，光学检测器14将信号传输给计算机处理系统15，即在计算机显示屏上绘制出一条基 线；基线测试完成后，经显色液输送管进入六通自动进样阀4的显色液R在经参比液输送管 进入六通自动进样阀4的参比液R.的推动下进入反应分析流路，经试样或标样输送管进入 第二混合器5的试样S与经氧化液输送管进入第二混合器5的氧化液0相混合形成的混合 液依次经第二反应器7、第一双通电磁阀8、第四混合器11进入反应分析流路，在反应分析 流路中，显色液R与试样S和氧化液0形成的混合液相混合，在混合过程中被测物质生成络 合物，含有色络合物的混合液进入光学流通池13，光学检测器14将信号传输给计算机处理 系统15，即在计算机显示屏上绘出被测试样的NH4+-N谱图。(2)标样谱图的测试绘制测试绘制标样谱图所用的仪器、显色液R、参比液R·、氧化液0与测试绘制试样谱 图所用的仪器、显色液R、参比液R_、氧化液0相同，测试方法也相同。将所配制标样由低浓度到高浓度依次进行分析，即得一系列标样谱图，以标样的 浓度(yg/L)为横坐标、以标样谱图的峰高(mV)为纵坐标即可绘制出工作曲线。3、试样测试结果计算将所绘制的试样谱图与标样谱图比较，通过所述工作曲线的回归方程则可计算出 试样中的nh4+-N含量。
权利要求1.多种营养盐的自动分析仪，包括光学流通池(13)、光学检测器(14)、计算机处理系 统(1 和液体流路，液体流路由进样流路和反应分析流路组成，所述反应分析流路由第一 混合器(10)、第一反应器(1 和光学流通池(1 通过管件依次连接而成，其特征在于所述 进样流路由低压泵(1)、六通自动进样阀(4)、第二混合器( 、第三混合器(6)、第四混合器 (11)、第二反应器(7)、还原柱(9)、第一双通电磁阀(8)、第二双通电磁阀O)、第三双通电 磁阀C3)和液体输送管组装而成，液体输送管包括显色液输送管、参比液输送管、试样或标 样输送管、保护液输送管和氧化液输送管；显色液输送管、参比液输送管的一端分别与低压泵(1)连接，显色液输送管、参比液输 送管的另一端分别与六通自动进样阀的一个进液口连接；试样或标样输送管的一端与低压泵(1)连接，其另一端与第二混合器(5)的进液口连 接，第二混合器(5)的出液口与第二反应器(7)通过管件接通，第二反应器(7)的出液口通 过管件与第一双通电磁阀(8)的进液口连接，第一双通电磁阀(8)的出液口通过管件与第 四混合器(11)的进液口连接，第四混合器(11)的出液口通过管件与反应分析流路中的第 一混合器(10)连接，还原柱(9)与第一双通电磁阀(8)并联；保护液输送管上设置有第二双通电磁阀O)，其一端与低压泵(1)连接，其另一端与第 三混合器(6)的一个进液口连接；氧化液输送管上设置有第三双通电磁阀(3)，其一端与低 压泵(1)连接，其另一端与第三混合器(6)的一个进液口连接；第三混合器(6)的出液口通 过管件与第二混合器(5)的进液口连接。
2.根据权利要求1所述的多种营养盐的自动分析仪，其特征在于当第二双通电磁阀(2)和第三双通电磁阀(3)处于关闭状态、第一双通电磁阀⑶处于开启状态时，形成分析 营养盐NO2--N的进样流路。
3.根据权利要求1所述的多种营养盐的自动分析仪，其特征在于当第三双通电磁阀(3)和第一双通电磁阀(8)处于关闭状态、第二双通电磁阀(2)处于开启状态时，形成分析 营养盐NO3--N的进样流路。
4.根据权利要求1所述的多种营养盐的自动分析仪，其特征在于当第二双通电磁阀 ⑵处于关闭状态、第三双通电磁阀⑶和第一双通电磁阀⑶处于开启状态时，形成分析 营养盐NH4+-N的进样流路。
专利摘要一种多种营养盐的自动分析仪，包括光学流通池、光学检测器、计算机处理系统和液体流路，液体流路由进样流路和反应分析流路组成；所述反应分析流路由第一混合器、第一反应器和光学流通池通过管件依次连接而成，所述进样流路由低压泵、六通自动进样阀、第二混合器、第三混合器、第四混合器、第二反应器、还原柱、第一双通电磁阀、第二双通电磁阀、第三双通电磁阀和液体输送管组装而成。使用上述结构的自动分析仪，通过调整第一双通电磁阀、第二双通电磁阀、第三双通电磁阀的关闭或开启状态，可实现NO2--N、NO3--N和NH4+-N三种营养盐的分析。
文档编号G01N31/22GK201852844SQ20102058928
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者张新申, 蒋小萍 申请人:四川大学