CN201765146U - 测汞仪器的汞富集装置 - Google Patents
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Abstract
一种测汞仪器的汞富集装置，其特征是外管(3)与内管(6)之间留有空隙(4)，所述内管(6)的外表面包覆具有回形刻痕(11)的汞富集层(5)，加热棒(2)伸入内管(5)中，在所述外管(3)上设有进气口(1)和出气口(7)。汞富集层是镀金层，刻痕将汞富集层分隔为一个连续的回转形而成为一个电阻器。这种汞富集装置主要应用于原子光谱类测汞仪器以及金膜汞分析仪器内，用以对气态样品中的汞进行富集，及对富集后的汞加以释放和流向控制。本装置在保持了传统装置对汞富集的功能的同时，对于吸附金在富集装置内的俯存状态进行了优化，具有良好的一致性、稳定性和灵敏度，并且装配、维护容易。还可以将固体和液体样品通过热解和还原的方法转化为含汞气体从而进行富集和测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种对气态汞进行捕集和富集的测汞仪器的汞富集装置。
背景技术
汞(Hg)作为一种高危有害元素，直接影响着人类生存的自然环境和日常生活，所以对物体中汞含量的检测和对汞污染的检测及治理也日益受到重视。通常情况下，汞是以有机或无机化合物的形式存在于自然界中，其样品形态可以是液态、固态或气态。对于汞的检测，一般采用的方法为是根据不同的汞样品形态，采用相应的样品前处理方法，将样品中所含的有机汞或无机汞转化(或还原)为原子态的汞蒸气(Hg0)，然后将其引入检测器，并对总汞含量进行检测。目前，主要的测汞仪器有原子光谱测汞仪及金膜测汞仪，其中原子光谱类仪器的检测原理为：根据基态汞原子对汞灯发射的波长253.7nm辐射线选择性吸收(或在253.7nm辐射线下，基态汞原子发射出特征荧光)的程度，对其进行定量测定；而金膜测汞仪的工作原理是：基于金膜电阻器在吸附汞原子后，其电阻率发生变化，根据这个电阻增量的变化，通过检测桥路对其变化进行检测，当检测条件一定时，金膜吸附汞蒸气后所产生的电阻增量与其浓度成正比。
随着对汞检测下限的要求的提高，在进行痕量和超痕量汞的测定时，采用原有仪器和分析技术已经无法满足要求，为了得到理想检测结果，就必须对被测样品中所含的汞进行预富集，通常采用的为一种称为贵金属-预富集法，其原理为：根据汞与金接触后可生成汞齐的反应过程，采用一个装置，将空气中微量汞进行富集，然后在高温下定量释放出原子态的汞，并被导入测汞仪器进行定量检测，由于被测样品中所含的汞得到了预富集，所以提高了汞的检测下限，使得人们对痕量和超痕量汞的检测成为可能，此项汞的富集技术已经应用于测汞仪器中。
由于目前技术所形成的金汞齐富集装置，在吸附金的形状及工艺处理上多采用金丝、金丝网、金丝球及镀金玻璃球、镀金石英砂等工艺，仅能做到在金的质(重)量及基本形状上加以要求和控制，而对金在富集装置内的俯存状态、与气态样品的接触面积、接触体积，装置内气体样品的通路及气流量等多个影响汞富集效率的主要因素，无法做到精确控制，所制成的金汞齐富集装置存在着差异性较大，一致性不好，灵敏度不一，装配维护困难，所组成的测汞仪器也存在着校准工作量大、仪器零点易发生漂移等问题。
发明内容
本实用新型就是为了克服现有技术中存在的不足，而提供一种精确度好，灵敏度高，能够满足痕量和超痕量汞检测需要的测汞仪器的汞富集装置。
本实用新型的技术解决方案在于：
这种测汞仪器的汞富集装置主要是外管与内管之间留有空隙，所述内管的外表面包覆具有回形刻痕的汞富集层，加热棒伸入内管中，在所述外管上设有进气口和出气口。
所述的汞富集层是镀金层，刻痕将汞富集层分隔为一个连续的回形而成为一个电阻器。
所述外管和内管的端部具有端盖，与汞富集层两端连接的引线和与加热器连接的接头露出端盖并与汞检测仪器连接。
本实用新型所产生的积极效果在于：这种汞富集装置主要应用于原子光谱类测汞仪器，以及金膜汞分析仪器内，用以对气态样品中的汞进行富集，及对富集后的汞加以释放和流向控制，用以提高仪器的分析灵敏度。本实用新型所涉及的汞富集装置在保持了传统装置对汞富集的功能的同时，对于吸附金在富集装置内的俯存状态进行了优化，确保了所提出的汞富集装置具有良好的一致性、稳定性和灵敏度，并且装配、维护容易。与原有技术相比较，本实用新型可以作为一种汞富集化学传感器，与原子光谱分析技术和检测技术相结合，对各类样品中汞的含量进行测定，亦可以作为一种可变电阻传感器，与检测桥路及信号处理单元相结合，组成金膜测汞仪，以实现对样品中所含汞的含量进行测定。还可以将固体和液体样品通过热解和还原的方法转化为含汞气体从而进行富集和测量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中汞富集层的展开示意图。
图3是图1的A-A剖视图。
具体实施方式
如图1、图3所示，本实用新型的外管3为一个圆筒状结构，在外管3的前部设有与外管3贯通的进气口1，外管3的尾部设有与外管3贯通的出气口7；一个圆筒状结构的内管6伸入到外管3内并与外管3同心设置，外管3和内管之间留有空隙4，外管3和内管6的尾端由端盖8完全密封。在内管6的外表面上通过镀金或涂覆的方法形成一层汞富集层5，这个汞富集层5由刻痕11分隔为一个连续的回转形而成为一个电阻器(参见图2)。汞富集层5最好采用99.99％高纯度金，其厚度为0.02-0.05mm。在内管6内还设有一个加热棒2，这个加热棒2可以用电阻丝加热器或电热陶瓷加热器，用以对内管6及汞富集层5加热。汞富集层5通过两端连接的引线9露出端盖8与汞检测仪器连接，与加热器2连接的接头10也露出端盖8并与温度控制设备连接。
所说的外管3是由石英玻璃，或者由耐腐蚀、耐高温陶瓷，或者工程塑料制成。
实际使用时，将进气口1通过导管与气体样品采集系统相连接，而将出气口7直接或者通过导管与气路导向多通阀连接，此时气路导向多通阀应调为“采样”状态，然后定时定量对气体样品进行采样。当含汞(Hg)的样品气体流经汞富集层5表面后汞被汞富集层5吸附，而不含汞的部分气体经气路导向多通阀然后排出。当定时时间达到时，将气路导向多通阀调节为“测量”状态，通过温度控制器给加热棒2通电加热，使被吸附的汞进行热释放，所释放的汞蒸气在载气(通常采用Ar氩气)的作用下进入到检测系统的测量池中对汞的浓度进行定量测量。
对于固态样品中汞的测量，可以通过热解炉将样品转化为含汞气体而进入本装置进行富集然后再测量；也可以通过还原的方法将液态样品转化为含汞气体进入本装置进行富集然后再测量。
Claims (3)
1.一种测汞仪器的汞富集装置，其特征是外管(3)与内管(6)之间留有空隙(4)，所述内管(6)的外表面包覆具有回形刻痕(11)的汞富集层(5)，加热棒(2)伸入内管(5)中，在所述外管(3)上设有进气口(1)和出气口(7)。
2.如权利要求1所述测汞仪器的汞富集装置，其特征是所述的汞富集层(5)是镀金层，刻痕(11)将汞富集层(5)分隔为一个连续的回转形而成为一个电阻器。
3.如权利要求1所述测汞仪器的汞富集装置，其特征是所述外管(3)和内管(6)的端部具有端盖(8)，与汞富集层(5)两端连接的引线(9)和与加热器(2)连接的接头(10)露出端盖(8)并与汞检测仪器连接。
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