利用旋转盘系统对重金属进行定性分析和定量分析的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对重金属进行定性分析和定量分析的装置及方法，更具体地，提供了一种利用旋转盘系统对重金属进行定性分析和定量分析的装置及方法。

Equipment and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals by rotating disk system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用旋转盘系统对重金属进行定性分析和定量分析的装置及方法
本申请要求2017年11月20日提交的韩国专利申请No.10-2017-0154395和2018年5月10日提交的韩国专利申请No.10-2018-0053639的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。本专利技术涉及一种用于对重金属进行定性分析和定量分析的装置及方法，更具体地，涉及一种使用旋转盘系统对重金属进行定性分析和定量分析的装置及方法。
技术介绍
一般来说，最广泛使用的检测重金属的方法是诸如电感耦合等离子体质谱法或原子吸收/发射光谱法之类的光谱分析法。基于质谱法和光谱法的重金属检测方法精确并且具有高检测极限，但是昂贵并且需要熟练的分析技术，使得难以快速并简便地执行该领域的重金属分析。
技术实现思路
技术问题需要开发经济且成本效益好的基于显色的重金属分析系统，以替代昂贵的基于质谱法和光谱法的重金属分析设备，并且需要开发能够方便地应用于该领域的小型化分析系统。此外，需要开发能够对重金属进行定性分析和定性分析，同时通过对多种重金属执行同时检测来缩短分析时间的系统。此外，在多种重金属存在于一个流体样本中的情况下，需要实施更容易且快速地执行分析的方法。此外，当含有重金属的流体样本在检测单元中显色并且根据显色距离执行定量分析时，需要执行更精确的定量分析的方法。此外，需要一种当流体样本在检测单元中显色时更均匀地执行流体样本的移动并且防止检测单元中的湿气凝结现象的方法。技术方案本专利技术涉及一种用于定性分析和定量分析的装置，所述用于定性分析和定量分析的装置包括可旋转平台以及在所述可旋转平台上径向且对称设置的多个微流体结构(microfluidicstructure)。所述多个微流体结构中的每一个包括：样本注入单元，含有重金属的流体样本注入到所述样本注入单元中；微流体通道(虹吸通道)，所述微流体通道(虹吸通道)是可以供所述样本移动到检测单元的通道，并且将所述样本注入单元连接到所述检测单元的一端；所述检测单元，所述检测单元包括多个检测构件，所述检测单元涂覆有能够与所述样本的所述重金属发生显色反应的有机物质；以及标尺，所述标尺用于测量显色距离。所述多个微流体结构中的每一个可以容纳不同种类的样本。控制所述装置的旋转，以使所述样本从所述样本注入单元移动到所述微流体通道，然后移动到所述检测单元，并且通过所述重金属在所述检测单元中的所述显色反应能够进行所述定性分析，且通过测量所述显色距离能够进行所述定量分析。此外，在根据本专利技术的用于定性分析和定量分析的装置中，所述多个检测构件中的每一个可以分别涂覆有不同的试剂。此外，在根据本专利技术的用于定性分析和定量分析的装置中，所述多个检测构件中的每一个可以包括分别涂覆有不同浓度的有机配体的多个区段(section)。此外，在根据本专利技术的用于定性分析和定量分析的装置中，所述检测单元可以包括储液区域(reservoirarea)，所述储液区域将所述多个检测构件中的每一个的一端与所述微流体通道连接。此外，在根据本专利技术的用于定性分析和定量分析的装置中，所述检测构件中的每一个包括分别涂覆有不同浓度的有机配体的多个区段，并且涂覆在从所述储液区域起的第i区段中的所述有机配体的浓度可以低于涂覆在从所述储液区域起的第i-1区段中的所述有机配体的浓度，其中，i可以是从1到n的自然数。此外，根据本专利技术的用于定性分析和定量分析的装置还包括连接在所述样本注入单元和所述检测单元的另一端之间的空气循环通道，其中，所述空气循环通道可以增大所述流体样本在所述检测单元中的蒸发速率，并且可以防止所述检测单元中的湿气凝结现象。此外，在根据本专利技术的用于定性分析和定量分析的装置中，所述样本注入单元可以包括能够容纳所述样本的空间以及可以供所述样本注入的开口。此外，在根据本专利技术的用于定性分析和定量分析的装置中，可以通过以下方式实现对所述装置的旋转的控制：第一次旋转所述装置然后停止所述第一次旋转，以使注入到所述样本注入单元中的所述样本移动到所述微流体通道；第二次旋转所述装置，以使移动到所述微流体通道的所述样本移动到所述储液区域；以及停止所述装置，以使移动到所述储液区域的所述样本在所述检测单元中显色。此外，在根据本专利技术的用于定性分析和定量分析装置中，所述微流体通道可以包括一部分“U”形管，以便可以在所述装置的所述第一次旋转之后和所述第二次旋转之前将所述样本容纳在所述微流体通道中。此外，在根据本专利技术的用于定性分析和定量分析的装置中，所述第一次旋转可以以2000RPM至小于4000RPM执行5秒至20秒，所述第二次旋转可以以4000RPM至6000RPM执行3秒至10秒。此外，在根据本专利技术的用于定性分析和定量分析的装置中，所述可旋转平台是圆盘并且可以具有12cm至20cm的直径。此外，在根据本专利技术的用于定性分析和定量分析的装置中，可以包含在所述样本中的所述重金属可以包括Fe2+、Zn2+、Hg2+、Cr6+、Ni2+或Cu2+。此外，在根据本专利技术的用于定性分析和定量分析的装置中，预先涂覆到所述检测单元的所述有机物质可以包括选自由二甲基乙二肟、红菲咯啉、二硫代草酰胺、双硫腙、二苯卡巴肼或1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚组成的组中的任意一种。此外，本专利技术涉及一种使用根据本专利技术的定性分析和定量分析装置进行的含有重金属的流体样本的分析方法。所述分析方法包括：(S1)将所述样本注入到所述样本注入单元中；(S2)控制所述装置的旋转；以及(S3)对在所述检测单元中显色的所述样本执行定性分析和定量分析中的至少一者。此外，在根据本专利技术的含有重金属的流体样本的分析方法中，所述步骤(S1)的将所述样本注入到所述样本注入单元中可以包括：将含有不同种类所述重金属的所述流体样本注入到所述多个微流体结构中的每一个中，或者将含有相同种类不同浓度所述重金属的所述流体样本注入到所述多个微流体结构中的每一个中。此外，在根据本专利技术的含有重金属的流体样本的分析方法中，所述步骤(S2)的控制所述装置的旋转可以包括：(S2-1)第一次旋转所述装置然后停止所述第一次旋转，以使注入到所述样本注入单元中的所述样本移动到所述微流体通道；(S2-2)第二次旋转所述装置，以使移动到所述微流体通道的所述样本移动到所述储液区域；以及(S2-3)停止旋转所述装置，以使移动到所述储液区域的所述样本在所述检测单元中显色。此外，在根据本专利技术的含有重金属的流体样本的分析方法中，所述步骤(S3)的对所述样本执行定性分析和定量分析中的至少一者可以包括执行(S3-1)和(S3-2)中的至少一者，所述(S3-1)为通过在所述检测单元中显色的所述样本的所述显色反应进行定性分析，所述(S3-2)为通过测量所述显色距离进行定量分析。有益效果根据本专利技术的一个实施例的用于定性分析和定量分析的装置以及使用该装置的样本的分析方法，可以通过对自动的流体控制的控制以及对转矩和毛细力的控制来提高重金属的检测极限。可以通过控制转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于定性分析和定量分析的装置，所述用于定性分析和定量分析的装置包括可旋转平台以及在所述可旋转平台上径向且对称设置的多个微流体结构，其中，所述多个微流体结构中的每一个包括：/n样本注入单元，含有重金属的流体样本注入到所述样本注入单元中；/n微流体通道(虹吸通道)，所述微流体通道(虹吸通道)是供所述样本移动到检测单元的通道，并且将所述样本注入单元连接到所述检测单元的一端；/n所述检测单元，所述检测单元包括多个检测构件，所述检测单元涂覆有能够与所述样本的所述重金属发生显色反应的有机物质；以及/n标尺，所述标尺用于测量显色距离，/n其中，所述多个微流体结构中的每一个容纳不同种类的所述样本，/n其中，通过控制所述装置的旋转，所述样本从所述样本注入单元移动到所述微流体通道，然后移动到所述检测单元，并且/n其中，通过所述重金属在所述检测单元中的所述显色反应能够进行所述定性分析，并且通过测量所述显色距离能够进行所述定量分析。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171120 KR 10-2017-0154395;20180510 KR 10-2018-001.一种用于定性分析和定量分析的装置，所述用于定性分析和定量分析的装置包括可旋转平台以及在所述可旋转平台上径向且对称设置的多个微流体结构，其中，所述多个微流体结构中的每一个包括：
样本注入单元，含有重金属的流体样本注入到所述样本注入单元中；
微流体通道(虹吸通道)，所述微流体通道(虹吸通道)是供所述样本移动到检测单元的通道，并且将所述样本注入单元连接到所述检测单元的一端；
所述检测单元，所述检测单元包括多个检测构件，所述检测单元涂覆有能够与所述样本的所述重金属发生显色反应的有机物质；以及
标尺，所述标尺用于测量显色距离，
其中，所述多个微流体结构中的每一个容纳不同种类的所述样本，
其中，通过控制所述装置的旋转，所述样本从所述样本注入单元移动到所述微流体通道，然后移动到所述检测单元，并且
其中，通过所述重金属在所述检测单元中的所述显色反应能够进行所述定性分析，并且通过测量所述显色距离能够进行所述定量分析。


2.根据权利要求1所述的用于定性分析和定量分析的装置，其中，所述多个检测构件中的每一个分别涂覆有不同的试剂。


3.根据权利要求1所述的用于定性分析和定量分析的装置，其中，所述多个检测构件中的每一个包括分别涂覆有不同浓度的有机配体的多个区段。


4.根据权利要求1所述的用于定性分析和定量分析的装置，其中，所述检测单元包括储液区域，所述储液区域将所述多个检测构件中的每一个的一端与所述微流体通道连接。


5.根据权利要求4所述的用于定性分析和定量分析的装置，其中，所述检测构件中的每一个包括涂覆有不同浓度的有机配体的多个区段，并且涂覆在从所述储液区域起的第i区段中的所述有机配体的浓度低于涂覆在从所述储液区域起的第i-1区段中的所述有机配体的浓度，其中，i是从1到n的自然数。


6.根据权利要求1所述的用于定性分析和定量分析的装置，还包括连接在所述样本注入单元和所述检测单元的另一端之间的空气循环通道，其中，所述空气循环通道增大所述流体样本在所述检测单元中的蒸发速率，并且防止所述检测单元中的湿气凝结现象。


7.根据权利要求4所述的用于定性分析和定量分析的装置，其中，通过以下方式实现对所述装置的旋转的控制：
第一次旋转所述装置然后停止所述第一次旋转，以使注入到所述样本注入单元中的所述样本移动到所述微流体通道；
第二次旋转所述装置，以使移动到所述微流体通道的所述样本移动到所述储液区域；以及
停止所述装置，以使移动到所述储液区域的所述样本在所述检测单元中显色。

【专利技术属性】
技术研发人员：朴炳贤，金炳贤，金东炫，韩秀妍，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR