冷原子荧光测汞仪

冷原子荧光测汞仪概述

汞是我国实施废水排放总量控制的基本指标，随着工业化的持续推进，排放到环境内部的汞数量快速增加，如今水、土壤以及大气内部的汞数量逐年增加，已经威胁到人类的长久发展。

如今，世界卫生组织已经将汞作为首要考虑的环境污染物质，我国也将汞作为一个限量指标纳入相关卫生标准，并将其作为饮用水质量检测的一个重要项目。近年来，我国对于水的质量安全越来越重视，并下决心做好这项工作，保证水资源的安全与人们的身体健康。

冷原子荧光测汞仪在吸收国外先进技术的同时，结合国内的实际，致力于冷原子荧光测汞仪的研究、设计、制造已历20余年，产品遍及全国。冷原子荧光测汞仪为痕量汞分析专用仪器，特别适用于环境监测、卫生防疫、食品检验、计量测试、水文地质和科学研究等部门各类样品中痕量和超痕量汞的分析测定。经性能测试结果表明，本仪器灵敏度高，稳定性好、记忆效应小、数字显示直观、结果自动计算打印，因此操作方便，测定快速。可精确测定水、大气、化妆品、食品、矿物、生物和人体组织等样品中的微量汞。适用于环境监测、食品卫生、自来水、质量监督检验、石油化工等部门。

冷原子荧光测汞仪原理

由光源低压汞灯发射出的253.7nm波长的激发光，通过透镜聚焦，照射在常温下气化的试样中汞原子蒸气上，基态汞原子被激发跃迁到高能态，然后去激发返回到基态时而辐射出与激发光相同波长的共振荧光，此荧光经透镜聚焦于检测器光电倍增管的光阴极上，光电流经放大，其模拟信号经微机处理转换成数字信号被测量，当汞浓度很低时，荧光强度与试样中汞浓度呈线性关系，因此可用于汞的定量分析。

低压汞灯发出253.7nm谱线，照射到被测样品生成的汞蒸汽上，汞原子辐射出荧火，由光电倍增管转换成电信号，经放大、A/D转换后由单片机进行数据处理、LED显示、打印出测试结果。

仪器采用过量的氯化亚锡与样品中的充分反应,其反应式如下:

HgCl2+snCl2=SnCl2+Hg(气体)

生成的汞蒸汽在载气的带动下，从原子嘴中喷出，接受由低汞灯发出波长为253.7nm的激发光照射，基态汞原子被激发到高能态，当返回到基态时辐射出共振荧光，此荧光经聚光镜聚焦于光电倍增管，实现光电转换，光电流经放大(可用记录仪记录峰值)，A/D转换，由计算机处理，并可打印计算结果。

当汞浓度很低时，荧光强度与汞浓度呈良好的线性关系，据此可用于痕量汞的定量测定。

冷原子荧光测汞仪的总体结构和工作过程

冷原子荧光测汞仪结构主要包括：

1.原子化系统

本系统由还原剂定量加液器、样品注射、汞发生器以及荧光池中的原子嘴等部分组成。测定时只要按动还原荆进液阀按钮，定量加液器就能自动的将一定量(每按动一次为0.5m1)还原剂氧化亚锡溶液加入汞发生器中，随后根据样品浓度的高低不同而用玻璃注射器抽取0.5-1m1样品液从硅橡胶密封口注射入汞发生器中，在载气的鼓泡搅拌下，试样中的汞离子被氯化亚锡还原成基态汞原子，并由载气将汞原子蒸气输送到荧光池中的原子嘴，接受光源激发而产生荧光。

2.气路系统

本系统控制供给汞发生器的载气和原子嘴周围屏蔽气的流量，其流量分别通过各自流量计的调节阀进行手动调节。为了保证灵敏度和稳定性，各自流量要适当。本系统还利用载气气压自动排出汞发生器中还原反应后的废液，以便进行下一次测定。

3.光电转换系统

本系统是将基态汞原子接受光源激发后所产生的荧光，经聚光镜会聚在日盲光电倍增管的光阴极上，以此将荧光信号转换成电信号，经放大后被测量。

4. 数据处理系统

本系统利用计算机处理数据，其主要功能为：

(1)信号的模/数转换：把仪器送来韵模拟信号转换成数字信号。

(2)信号处理：计算机通过键盘接受操作者的命令，对数字信号进行分类显示：记录。

(3)数据处理：可以直接以浓度为单位，用Z小二乘法编辑标准校准曲线和一点法等对样品分析进行浓度校准、统计误差、截距、斜率、相关系数等计算和报告打印，同时可剔除不正常值后再计算。

冷原子荧光测汞仪的主要特点和性能

1.具有严格防止荧光锌灭的气路系统

由于空气中的氧和二氧化碳等强烈地YZ荧光信号，因为猝灭了汞原子所发射的荧光，因此大大降低了荧光量子效率。为此本仪器采用了惰性气体氩屏蔽原子嘴激发区，保护激发态的汞原子，使之发射的荧光免受空气中氧和二氧化碳所猝灭，因此大大提高了仪器的灵敏度和稳定性。同时该仪器具有一整套全封闭式的半自动进液和排度液的气路系统，防止了空气进入气路，使之包括荧光池在内的整个气路系统全被载气所充满，在激发区和汞蒸气中不混合有荧光猝灭荆空气，以此保证仪器的高灵敏度和高稳定性。

2.具有消除记忆效应的装置

冷原子荧光测汞仪在测定过程中因还原反应产生的汞蒸气会累积在荧光池内而产生记忆效应，使仪器难于回到基点或回到基点的速度减慢，降低了工作效率。为此该仪器在荧光池底部开有排气口，用导管接向室外，在测定过程中让其自然排出虚汞蒸气同时又按装有与荧光池相连接的大抽气量(抽气量5ml/min)的排废气泵，当整个测定工作结束后即刻开动此泵强制性的排除荧光池内累积虚汞，以此消除记忆效应，保证测定工作的顺利进行。

冷原子荧光测汞仪技术指标:

1.检测下限：≤0.01ng/ml

2.线性相关系数：r>0.999

3.相对标准偏差：<4%

4.测量范围：0-10.0ug/L

5.稳定度：读数漂移≤±2字/3分钟(在A=0处)

6.精密度：变异系数≤4%

冷原子荧光测汞仪的操作

1.操作要点

开机后随即调定所需的负高压，预热2O分钟后程序阀在准备状态下打开气源，用大流量的载气和屏蔽气置换荧光池和原子嘴内的空气，当空气大致排净后，用各自的流量计调节阀将载气和屏蔽气调至工作所需要的流量，并调节好仪器的基点。

一般开机3O分钟后即可工作，此时将程序阀转至进样状态，并按动还原帮进液按钮，使0.5ml还原剂(10%SnCl2溶液)进入汞发生器中，然后将程序阗转到测量状态，并再次调节载气流量至所需值，这时载气就自动鼓泡排除试剂空白汞，使其数字显示为仪器基点值后，将程序阀转到进样状态，用玻璃注射器吸1ml样品液从硅橡胶密封口注入汞发生器中，然后立即将程序阗转到测量状态，这时仪器即刻显示出样品的荧光峰值并保持，此时按动计算机的有关功能键，随即显示和打印出样品的分析结果。

当荧光信号达到峰值后，立即将程序阀转到排液状态，将废液从汞发生器中迅速自动排出至废液瓶中，然后再将程序闻转到准备状态，以便下一次测定。

2，Z佳测定条件的选定

(1)光电信增管工作负高压的选定

由于相同型号的各个日盲光电倍增管其性能太不一样，在同样负高压下，灵敏度相差很大，因此每台仪器的光电倍增管的工作负高压是不一样的，需由试验确定，一般应在350-550V之间选定。

(2) 载气和屏蔽气的种类及流量的选定

载气和屏蔽气一般可采用氲或氮气，但由于氮对荧光也有一定的猝灭作用，灵敏度较低，因此为了保证仪器的高灵敏度，用氩作载气和屏蔽气是必要的。测试结果表明，载气和屏蔽气用氲比用氮其灵敏度增加近9倍。载气流量为100ml/min，屏蔽气为600-1200ml/min时，其荧光峰值可稳定在Zgao值。

冷原子荧光测汞仪注意事项

需要指出的是:受激的汞原子除了自发地返回基态而辐射荧光外,也会与背景粒子碰撞而把能量转变为粒子的热运动,因而产生了无荧光辐射的跃迁,降低了荧光强度,这就是原子荧光猝灭现象.由于受激汞原子与氩气碰撞的几率比空气中的氮气、氧气、二氧化碳等小得多，引起的荧光猝灭小得多，因此采用氩气作气源时比用氮气时仪器灵敏度要高得多。同样地，仪器在测量过程中要求避免空气侵入激发区，以减小由此而引起的荧光现象，提高仪器的稳定性。