本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種測量氣溶膠水溶性離子的系統(tǒng)和方法。氣溶膠通過水溶解，經(jīng)過過濾把溶液滴到ZnSn晶片上，等水份揮發(fā)干后，紅外光源通過整個ZnSn晶片，到達(dá)紅外探測器，最后利用測量到的離子光譜，通過計算軟件對氣溶膠中離子成分進(jìn)行定性和定量分析。傅里葉變換紅外光譜儀的出現(xiàn)提高了離子成分定量和定性測量的精確度，實現(xiàn)了對氣溶膠離子成分的非破壞測量，解決了氣溶膠溶液由于滴膜不均勻帶來的誤差，為氣溶膠粒子的定性和定量分析揮提供了一種測量手段。此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，方便，實現(xiàn)了對氣溶膠離子成分的非破壞和多成分測量，同時也促進(jìn)了傅里葉變換紅外光譜儀在氣溶膠環(huán)境檢測方面的快速發(fā)展。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及環(huán)境檢測技術(shù)與分析及光學(xué)
，具體的說是一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
傅里葉變換紅外光譜(FTIR)儀由于高靈敏度和分辨率，以及可進(jìn)行實時的多組分同時探測等獨特的優(yōu)勢，在環(huán)境、化學(xué)、材料等方面都有廣泛的應(yīng)用，近年來尤其在環(huán)境污染的定性定量監(jiān)測方面。當(dāng)前，隨著全球工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，大氣環(huán)境的污染日益嚴(yán)重，現(xiàn)已成為人類極為關(guān)注的一個重要課題。據(jù)環(huán)保部2007年全國城市環(huán)境管理與綜合整治年度報告 稱，在監(jiān)測的地級城市中，空氣質(zhì)量達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn)的城市只占2. 4%，低于二級標(biāo)準(zhǔn)(即未達(dá)標(biāo))的占到39. 5% ；并且在地級及地級以上城市中，顆粒物年均濃度低于二級標(biāo)準(zhǔn)的就占到觀.0%，在目前的污染物組成中大氣氣溶膠顆粒物仍是首要污染物。由于采樣技術(shù)的限制，國際上對大氣氣溶膠化學(xué)成分濃度的分析，多采用離線分析方法，耗時很長，前期處理比較麻煩。傅里葉變換紅外光譜是一種優(yōu)良、非接觸、實時測量技術(shù)。不需要對樣品進(jìn)行預(yù)處理，理論上不僅可以避免采樣過程帶來的活性損失問題，提高測量精度，而且大幅度提高了分析速度。本專利技術(shù)設(shè)計了一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統(tǒng)和方法，該專利技術(shù)實現(xiàn)了對氣溶膠水溶性離子成分的非破壞、多組分測量，提高了測量結(jié)果的精度和效率。本專利技術(shù)的技術(shù)方案一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統(tǒng)，包括晶片、晶片支架、氮氣瓶、減壓閥、 氣管、傅里葉變換紅外光譜儀、計算機，其特征在于把含有氣溶膠樣品的晶片放置于晶片支架上，氮氣瓶通過減壓閥、氣管和傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)痰氣口相連接，通過氮氣吹掃紅外光譜儀和晶片支架，把紅外光譜儀器、Znk晶片上整個紅外光源通過的光路上的空氣吹掃干凈，紅外光源通過晶片后進(jìn)入傅里葉變換紅外光譜儀的探測器，計算機控制傅里葉變換紅外光譜儀光譜采集。所述的晶片要和經(jīng)過它的紅外光的光斑大小相同。計算機用來測量整個晶片中的氣溶膠樣品的紅外光譜。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點如下1、利用光學(xué)方法直接測量氣溶膠中的水溶性離子成分，測量方法簡單。2、可以同時檢測NH4+、N03_、SO42"等多種離子成分。3、測量精度高，避免了膜不均勻性帶來的測量誤差。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的原理圖。具體實施例方式參見圖1如圖ι所示，氮氣瓶經(jīng)過減壓閥和光譜儀(1)上的三個進(jìn)氣口(2)相連，氮氣通過進(jìn)氣口( 2 )進(jìn)入光譜儀(1)內(nèi)部，通過晶片(4 )和光譜儀接處口出來，這樣氮氣把光譜儀內(nèi)部的空氣吹掃干凈，保證整個紅外光路上是氮氣。氣溶膠水溶液膜放置于晶片(4)上，紅外光斑和晶片上膜大小相同，這樣測量到的成分是整個晶片上氣溶膠的總濃度，并且晶片膜均勻性和厚度不用保證每次測量都相同。出了進(jìn)氣口、晶片(4)和光譜儀接處口外，整個光譜紅外光譜上(6)要保證氣密性，以放置空氣進(jìn)入光譜儀中，干擾測量結(jié)果。紅外光源發(fā)出的紅外光經(jīng)過反射鏡(3 )、晶片(4 )進(jìn)入探測器(5 )計算機(8)和傅里葉變換紅外光譜儀(1)通過網(wǎng)線(7)相連。測量晶體上氣溶膠膜的吸收光譜，對測量氣溶膠水溶性離子成分進(jìn)行定量和定性分析。測量次數(shù)是16次，測量光譜時間是3分鐘。權(quán)利要求1.一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統(tǒng)，包括晶片、晶片支架、氮氣瓶、減壓閥、氣管、傅里葉變換紅外光譜儀、計算機，其特征在于把含有氣溶膠樣品的晶片放置于晶片支架上，氮氣瓶通過減壓閥、氣管和傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)氣口相連接，氣體通過紅外光譜儀和晶片支架相接處出來；紅外光源通過晶片后進(jìn)入傅里葉變換紅外光譜儀的探測器，計算機控制傅里葉變換紅外光譜儀光譜采集得到光譜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統(tǒng)，其特征在于所述的傅里葉變換紅外光譜儀的紅外光源通過晶片后進(jìn)入探測器，通過晶片的紅外光源和晶片上的氣溶膠樣品膜大小相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統(tǒng)，其特征在于整個紅外光源光路上要保證全部充滿氮氣。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量氣溶膠水溶性離子成分的系統(tǒng)，其特征在于通過晶片的紅外光源和晶片上的氣溶膠樣品膜大小相同，探測器測量到的光強就是整個 ZnSe晶片上氣溶膠水溶性離子成分總透過光強。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量氣溶膠水溶性離子成分的系統(tǒng)，其特征在于整個晶片上氣溶膠膜不需要保證均勻性。全文摘要本專利技術(shù)公開了一種測量氣溶膠水溶性離子的系統(tǒng)和方法。氣溶膠通過水溶解，經(jīng)過過濾把溶液滴到ZnSn晶片上，等水份揮發(fā)干后，紅外光源通過整個ZnSn晶片，到達(dá)紅外探測器，最后利用測量到的離子光譜，通過計算軟件對氣溶膠中離子成分進(jìn)行定性和定量分析。傅里葉變換紅外光譜儀的出現(xiàn)提高了離子成分定量和定性測量的精確度，實現(xiàn)了對氣溶膠離子成分的非破壞測量，解決了氣溶膠溶液由于滴膜不均勻帶來的誤差，為氣溶膠粒子的定性和定量分析揮提供了一種測量手段。此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，方便，實現(xiàn)了對氣溶膠離子成分的非破壞和多成分測量，同時也促進(jìn)了傅里葉變換紅外光譜儀在氣溶膠環(huán)境檢測方面的快速發(fā)展。文檔編號G01N21/35GK102226760SQ201110077680公開日2011年10月26日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日專利技術(shù)者徐亮, 李勝, 童晶晶, 金嶺, 高閩光, 魏秀麗 申請人:中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機械研究所本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
１．一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統(tǒng)，包括ＺｎＳｅ晶片、晶片支架、氮氣瓶、減壓閥、氣管、傅里葉變換紅外光譜儀、計算機，其特征在于：把含有氣溶膠樣品的ＺｎＳｅ晶片放置于晶片支架上，氮氣瓶通過減壓閥、氣管和傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)氣口相連接，氣體通過紅外光譜儀和ＺｎＳｅ晶片支架相接處出來；紅外光源通過ＺｎＳｅ晶片后進(jìn)入傅里葉變換紅外光譜儀的探測器，計算機控制傅里葉變換紅外光譜儀光譜采集得到光譜。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏秀麗，徐亮，高閩光，童晶晶，李勝，金嶺，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機械研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：34
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