自動反向極譜儀電學(xué)操作自動控制

害的汞，以及簡化操作，實(shí)現(xiàn)操作的自動化，這就是我們從事本工作的主要目的。

(一)儀器流程

目前，采用反向極譜技術(shù)測重金屬的方法中，電化池多采用靜態(tài)池甲l，即溶出時(shí)，溶液、電極處于靜止?fàn)顟B(tài)。這種技術(shù)的操作煩瑣，不利于自動化。Seitz和Lieberman等，先后提出采用管狀鍍汞石墨電極，并將反向極譜技術(shù)用于溶液流動系統(tǒng)，操過比靜態(tài)法大大簡化，有利于自動化。我們在此基礎(chǔ)上，吸收Reosoan。裝置中除氧系統(tǒng)的長處，設(shè)計(jì)了儀器流程。如圖分析樣品(或支持電解質(zhì))盛于容器4，經(jīng)泵5壓入系統(tǒng)，經(jīng)過流量計(jì)8，與N:氣在螺旋管1o混合除氧，溶液與N:氣在氣液分離器11中分離，然后溶液經(jīng)鍍汞石墨管電極悶,Ag/AgCI電極乃，液體流量計(jì)，7，進(jìn)人廢液瓶15，閥2、7、1‘分別用于調(diào)節(jié)NZ氣和溶液流速。進(jìn)樣口9、了2用于少量樣品注射進(jìn)樣。流量計(jì)，作為N:氣流速指示。溢流管”用于氣液分離器液面控制。在這個(gè)系統(tǒng)中，樣品(或支持電解質(zhì))，經(jīng)過連續(xù)除氧，連續(xù)流過電解池、電極，從而省去了經(jīng)典法中電極旋轉(zhuǎn)、溶液攪拌、吹N:除氧、電解池及電極的溶液清洗等繁雜操作，實(shí)現(xiàn)了分析操作自動化。圖2自動反向極譜一專用電源車俞出變化情況圖2電壓變化曲線上，A、B、C、D各點(diǎn)變化皆由電子線路按程序自動控制;V，、V:、△V值的大小及，At:、At3的大小，可以任意調(diào)節(jié)。將這樣的電源負(fù)極加于石墨汞膜管狀電極，正極加于Ag/AgCI電極。當(dāng)電解液為含有NaCI、NH;CI、HCI等溶液，連續(xù)流過電極時(shí)，便可將電解液中重金屬含量進(jìn)行全自動操作記錄。為了節(jié)省記錄紙.記錄儀走記錄紙的馬達(dá)，將在B點(diǎn)自動接通，到C點(diǎn)自動斷開。記錄儀為XWC一01(5毫伏)。詳細(xì)電學(xué)操作自控線路見圖3一5。

(二)儀器的電學(xué)操作自動控制

為了實(shí)現(xiàn)反向極譜全自動分析，不但要實(shí)現(xiàn)分析操作自動化，而且還必須實(shí)現(xiàn)電學(xué)操作的自動控制。我們從反向極譜技電學(xué)操作的一般原理出發(fā)，把反向極譜電學(xué)操作分為三個(gè)階段:電解、掃描、清洗。專門設(shè)計(jì)一種按這三個(gè)步驟操作而自動變化的直流電源，這個(gè)電源隨時(shí)間變化所輸出的電壓情況如圖2所示。圖2電壓變化曲線上，A、B、C、D各點(diǎn)變化皆由電子線路按程序自動控制;V，、V:、△V值的大小及么t，、At:、At3的大小，可以任意調(diào)節(jié)。將這樣的電源負(fù)極加于石墨汞膜管狀電極，正極加于Ag/AgCI電極。當(dāng)電解液為含有NaCI、NH;CI、HCI等溶液，連續(xù)流過電極時(shí)，便可將電解液中重金屬含量進(jìn)行全自動操作記錄。為了節(jié)省記錄紙.記錄儀走記錄紙的馬達(dá)，將在B點(diǎn)自動接通，到C點(diǎn)自動斷開。記錄儀為XWC一01(5毫伏)。詳細(xì)電學(xué)操作自控線路見圖3一5。

(三)實(shí)驗(yàn)操作

1.電極制備和處理:鍍汞石墨管電極:利用長30毫米、直徑6毫米的發(fā)射光譜用光譜純石墨棒一根，用直徑3毫米鉆頭鉆成管狀。然后置于熔化石臘中，浸飽10分鐘后倒出管內(nèi)石臘，冷卻后用砂紙磨去管內(nèi)表面石臘，再用濾紙擦亮(對光看不要有痕跡)即可裝人系統(tǒng)，進(jìn)行鍍汞。Ag/AgCI電極:用Ag絲繞成螺旋狀，在1MKCI溶液中，以Ag絲接正極，Pt絲接負(fù)極，以200微安電流電解，至Ag的表面全部被褐棕色AgCI復(fù)蓋為止，取出Ag絲裝人系統(tǒng)。鍍汞:為了使石墨管內(nèi)表面鍍汞均勻，采用溶液靜止鍍汞法。將樣品貯瓶液換成蒸餾水，用泵打人系統(tǒng)，清洗系統(tǒng)，停泵后立即用5毫升針筒從進(jìn)樣口12慢慢打入2毫升pH為2的0.01MHg(NO3)2瓶中水換成支持電解質(zhì)(或樣品溶液)，用底液置換系統(tǒng)中水，約10分鐘。然后在o伏下電解清洗電極15分鐘，即可進(jìn)行分析。電極用過一段時(shí)間后，按上述處理可以反復(fù)使用，但在鍍汞前需用濾紙擦亮內(nèi)表面。

2.儀器操作方法:

(1)連續(xù)進(jìn)樣法:當(dāng)樣品溶液(含支持電解質(zhì))體積在150一200毫升以上時(shí)，可采用連續(xù)進(jìn)樣操作法。氮?dú)馑俣葹?00毫升/分，用樣品液瓶代替溶液貯瓶，開動溶液泵，將樣品打人系統(tǒng)，溶液速度流量計(jì)8為3.5毫升/分，流量計(jì)17為3毫升/分，待系統(tǒng)原有溶液基本上被置換后，便可啟動清洗保持開關(guān)，進(jìn)行自動分析。電解時(shí)間可根據(jù)樣品中重金屬大致含量而固定一個(gè)時(shí)間，掃描速度一般用10毫伏/秒，清洗時(shí)間一般用2分鐘。當(dāng)電解、掃描、清洗條件固定不變時(shí)，樣品中重金含量便可自動記錄下來。一個(gè)樣品可連續(xù)重復(fù)多次測定。測完一個(gè)樣品后，換樣品時(shí)將電路操作停于“清洗保持”。

(2)打針進(jìn)樣法:當(dāng)樣品溶液體積較小時(shí)，或樣品中重金屬含量較高時(shí)，可采用打針進(jìn)樣社。氮?dú)馑俣葹?00毫升/分，以0.5五了、pH4.5的NaCI(超純試劑)水溶液為載液，流經(jīng)電極溶液的速度為3毫升/分。用干凈針筒取樣，從進(jìn)樣口9或12打人系統(tǒng)。當(dāng)取樣量在1毫升以下時(shí)，可不經(jīng)過除氧從進(jìn)樣口12打入，若在1毫升以上時(shí)，則需經(jīng)除氧從進(jìn)樣口夕打人，打針·進(jìn)樣應(yīng)在電解剛剛開始時(shí)進(jìn)行。樣品打人系統(tǒng)后，由載液經(jīng)電極電解富集重金屬，然后在載液中掃描、清洗。峰高標(biāo)定方法，不管是連續(xù)進(jìn)樣或打針進(jìn)樣，皆可采取“加人標(biāo)準(zhǔn)法”。當(dāng)然在成批分析時(shí)，也可采取“工作曲線法”。這與常規(guī)極譜分析是一樣的。峰形如圖6所示。

(四)條件試驗(yàn)

1.峰高與濃度的關(guān)系:在O.SMNacl，pHS的底液中，配制含不同濃度的Cu、Pb、Cd、Zn標(biāo)準(zhǔn)液(Cu、Pb、Cd為10一100微克/升;Zn為100一500微克/升)，用這些標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行連續(xù)進(jìn)樣自動分析。在N:速度為200毫升/分，溶液速度為3毫升/分，電解時(shí)間5分鐘，電解電壓一1.3伏，清洗電壓O伏，掃描速度10毫伏/秒，清洗3分鐘的條件下，峰高與濃度之間有著良好的線性關(guān)系。

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