专利名称：检测Cr(VI)的原子荧光光谱法及光谱仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测Cr(VI)的原子荧光光谱法及光谱仪。
背景技术：
当前已有大量的文献报道了铬的形态分析，人们之所以关注铬的形态是因为不同形态的铬其毒性毒理及生态效应不同。研究表明，铬表现为必需元素还是有害元素，其价态起决定性作用。Cr(III)是人体必需的微量元素，是正常糖脂代谢所不可缺少的，缺铬会引起动脉硬化等多种疾病。对人体，通常认为Cr(VI)的毒性比Cr(III)强100倍。Cr(VI)具有强烈的毒性，是已确认的致癌物之一，所以只检测Cr的总量是不够的，还必须分析具体的形态。因此，近年来不同价态铬的测定已受到越来越广泛的关注。目前检测Cr(VI)的方式有原子吸收，分子光谱，原子荧光，电化学，ICP发射光谱法等进行测量，但往往因为灵敏度不高，基体干扰严重，设备过于复杂不易操作维护等问题不易进行实际样品的分析工作。近年来以原子吸收光谱法测Cr较为普遍，由于石墨炉原子吸收光谱法较火焰原子吸收光谱法灵敏度高许多，所以目前用石墨炉原子吸收光谱仪测定Cr已成为主要的研究方向。但利用石墨炉原子吸收光谱仪测定Cr，基体干扰十分严重，主要有化学干扰、物理干扰和背景吸收。原子荧光光谱仪器的结构由四部分组成，即激发光源、光学系统、原子化系统和测光系统。历史上原子荧光光谱仪曾出现过两类仪器，一类是有色散原子荧光光谱仪，另一类是无色散原子荧光光谱仪，就是目前在我国已被广泛应用的氢化物发生-无色散原子荧光光谱仪。该光谱仪采用脉冲供电空心阴极灯作激发光源，火焰原子化器，用一个共用的日盲光电倍增管作检测器，与氢化物发生系统连用，只能检测砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、硒 ( )、锗(Ge)、铅(Pb)、锡(Sn)、碲(Te)、汞(Hg)、镉(Cd)和锌(Zn)等灵敏线在日盲波段 (190nm 320nm)且容易形成气态氢化物的元素，可多道同时测量。六价铬(Cr)由于其灵敏线(357. 87nm)不在上述的日盲区内，因此无法用现有的氢化物发生-无色散原子荧光光谱仪检测。

发明内容
本发明的目的是提供一种灵敏度高、谱线简单、干扰小的检测Cr(VI)的原子荧光光谱法及光谱仪。本发明所提供的检测Cr(VI)的原子荧光光谱仪，包括蒸发器、激发光源、原子化器、光电检测器和计算机，其中所述蒸发器包括密闭的壳体、加热舟和电源，所述加热舟置于所述密闭的壳体中，所述密闭的壳体上设有进气口和排气口，所述加热舟与所述电源连接，所述蒸发器的排气口通过导管与原子化器相连。本发明的检测Cr(VI)的原子荧光光谱仪，其中所述加热舟为钼、碳、钨、钽或者合金制成的金属丝或者箔。本发明的检测Cr(VI)的原子荧光光谱仪，其中所述密闭的壳体由石英或者玻璃罩和底座组成，所述玻璃罩扣在所述底座上。 本发明所提供的检测Cr(VI)的原子荧光光谱法，包括如下步骤在氢气和氩气的混合气体中，将待测样品升温，温度1000°C 1400°C，使待测样品干燥、灰化；在氢气和氩气的混合气体中，使灰化后的残渣升温到2000°C -2600°C，得到的蒸汽进行二次原子化，然后通过原子荧光检测Cr(VI)的含量。本发明的检测Cr(VI)的原子荧光光谱法及光谱仪先在较低的温度下将含有铬元素的样品蒸干，并且使一部分基体干扰物在这个阶段排除，后直接使用瞬间的高温将铬直接蒸发出去，再经过二级原子化后进行荧光检测，具有很高的灵敏度，可以达到很好的检测效果，并且具有谱线简单、干扰小等优点，尽可能的减少了干扰。


图1为本发明的检测Cr(VI)的原子荧光光谱仪的结构示意图；图2为本发明的检测Cr(VI)的原子荧光光谱仪的稳定性结果；图3为本发明的检测Cr(VI)的原子荧光光谱仪采用多次富集方法进样的谱图；图4为用富集浓度制作的标准曲线。
具体实施例方式本发明的检测Cr(VI)的原子荧光光谱仪的结构如图1所示，包括蒸发器、激发光源6、原子化器10、光电检测器7和计算机8。激发光源6和光电检测器7均围绕原子化器 10分布，蒸发器的排气口 2通过导管与原子化器10相连，光电检测器7与计算机8相连。蒸发器包括密闭的壳体5、加热舟3和电源4，加热舟3置于密闭的壳体5中，密闭的壳体5上设有进气口 1和排气口 2，加热舟3与电源4连接，蒸发器的排气口 2通过导管与原子化器10相连，加热舟3是由钼、碳、钨、钽或者合金制成的金属丝或者箔，密闭的壳体 5由石英罩或玻璃罩11和底座9组成，石英罩或玻璃罩11扣在底座9上。加热舟3的温度能在瞬间达到高温。检测样品中Cr (VI)时，取下石英罩或玻璃罩11，将样品放入到加热舟3中，然后将石英罩或玻璃罩11扣在底座9上，形成密闭的壳体5，从进气口 1通入氢气和氩气混合气体 (20% H2),流速为lOOOmL/min，打开电源4，使加热舟的温度升高至1000°C 1400°C，使样品干燥、灰化，然后使加热舟3的温度瞬间达到2000°C -2600°C，蒸发出铬原子由蒸发器的排气口 2通过导管进入原子化器10，在原子化器10作用下形成火焰，形成氩氢火焰，将气溶胶进一步原子化，自由原子经铬高性能空心阴极灯激发后产生原子荧光，由光电倍增管检测，信号输入计算机。从进气口 1通入氢气和氩气混合气体保证了加热舟不会被氧化，还能给后面的二级原子化提供足够的燃烧支持和带出效率。实验表明当样品溶液为IOyL进样时，本方法对Cr(VI)的测定检出限为 0. 17 μ gL-1 (η = 7)，线性范围为 0. 5-10 μ glA R2 = 0. 9995，相对标准偏差为 3. 5% (η = 7， 5 UgL-1)参见图2。另外，可通过多次进样、干燥、灰化，一次蒸发(类似富集)的方式来降低检出限，铬溶液分别被1次进样、2次进样、4次进样、8次进样，由图可见荧光峰高度与进样次数呈现良好的线性关系，多次进样能够降低检出限，参见图3和4。以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下， 本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.检测Cr(VI)的原子荧光光谱仪，包括蒸发器、激发光源(6)、原子化器(10)、光电检测器(7)和计算机(8)，其特征在于所述蒸发器包括密闭的壳体(5)、加热舟(3)和电源 G)，所述加热舟C3)置于所述密闭的壳体(5)中，所述密闭的壳体( 上设有进气口(1) 和排气口 O)，所述加热舟(3)与所述电源⑷连接，所述蒸发器的排气口⑵通过导管与原子化器(10)相连。
2.根据权利要求1所述的原子荧光光谱仪，其特征在于所述加热舟C3)为钼、碳、钨、 钽或者合金制成的金属丝或者箔。
3.根据权利要求1或2所述的原子荧光光谱仪，其特征在于所述密闭的壳体(5)由石英罩或者玻璃罩(11)和底座(9)组成，所述石英罩或者玻璃罩(11)扣在所述底座(9)上。
4.检测Cr(VI)的原子荧光光谱法，包括如下步骤在氢气和氩气的混合气体中，将待测样品升温，温度1000°C 1400°C，使待测样品干燥、灰化；在氢气和氩气的混合气体中，使灰化后的残渣升温到2000°C j600°C，得到的蒸汽进行二次原子化，然后通过原子荧光检测Cr(VI)的含量。
全文摘要
本发明公开了一种检测Cr(VI)的原子荧光光谱法及光谱仪。该原子荧光光谱仪，包括蒸发器、激发光源、原子化器、光电检测器和计算机，其中所述蒸发器包括密闭的壳体、加热舟和电源，所述加热舟置于所述密闭的壳体中，所述密闭的壳体上设有进气口和排气口，所述加热舟与所述电源连接，所述蒸发器的排气口通过导管与原子化器相连。原子荧光光谱法，包括在氢气和氩气的混合气体中，将待测样品升温，温度1000℃～1400℃，使待测样品干燥、灰化；使灰化后的残渣升温到2000℃～2600℃，得到的蒸汽进行二次原子化，然后通过原子荧光检测Cr(VI)的含量。本发明的检测Cr(VI)的原子荧光光谱法及光谱仪灵敏度高、谱线简单、干扰小。
文档编号G01N21/64GK102374980SQ20101025059
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者冯礼, 刘霁欣, 王晓芳, 肖融 申请人:北京吉天仪器有限公司