【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属离子检测，具体为基于微流控芯片检测金属离子的检测装置及检测方法。
技术介绍
1、金属离子常用的检测技术主要有原子吸收光谱法、原子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等，这些方法虽然检测准确度和稳定性较好，但检测过程需要使用大型仪器设备，无法满足在线、快速检测的需求。工业生产领域对于样品和生产线溶液中多种金属离子含量的实时、快速检测具有重大需求。如湿法炼锌工业，炼锌料液中锰、铜、铁等产泥离子的实时监测对于实现湿法炼锌过程清洁生产至关重要。而目前在湿法冶金行业仍主要采用人工取样、制样、实验室离线检测、单波长点分析、金属离子逐个检测的模式来监测炼锌料液产泥离子浓度，这种检测模式存在着检测速度慢，至少需要几十分钟，信息反馈滞后大，影响生产过程调控，以及样品、试剂和人工消耗量大等问题。因此，急需开发能实现锰、铜、铁等多种金属离子实时、快速检测的检测装置和检测方法。
2、微流控芯片可将进样、分离、分流、加样、混合、反应与检测集成到一块小型芯片上，是实现实时、在线、快速检测的良好平台。例如公布号为cn105424629a的中国专利技术专利文献公开了微流控芯片及铜离子检测系统，该检测系统可实现铜离子检测，但该检测系统一次只能检测一种金属离子铜离子，芯片集成度较低，无法实现多种金属离子的检测。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何实现多种金属离子的实时定量检测。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、基于微流控
4、所述微流控检测芯片包括芯片本体以及设置在芯片本体上的样品进样口、试剂进样口、第一进液微通道、第二进液微通道、混合微通道、出样口，所述第一进液微通道一端与样品进样口连通，另一端设置有多个支通道，每个支通道分别与第二进液微通道和混合微通道连通，所述第二进液微通道另一端与试剂进样口连通，所述混合微通道另一端与出样口连通；
5、所述进样模块输出端分别与样品进样口和试剂进样口连通；
6、每个出样口均与流路切换模块的输入端连通，所述流路切换模块的输出端连接在线检测模块，通过流路切换模块的通道切换将每个混合微通道内溶液分别输送至在线检测模块进行光谱检测。
7、通过流路切换模块的通道切换将每个混合微通道内溶液分别输送至在线检测模块进行光谱检测，实现多种金属离子的实时定量检测，使用一台在线检测模块便可实现湿法炼锌料液中金属离子的快速光谱检测，解决了目前使用一台在线检测模块难以实现多路检测溶液的自动化流动式快速光谱检测的技术难题。
8、优选地，所述进样模块包括检测试样进样装置和检测试剂进样装置，所述检测试样进样装置的输出端与样品进样口连接，所述检测试剂进样装置的输出端分别连接试剂进样口。
9、优选地，所述检测试样进样装置包括检测试样存储设备和第一进样设备，所述第一进样设备的输入端连接检测试样存储设备，输出端连接样品进样口。
10、优选地，所述检测试样存储设备内的检测试样使用预处理碱液进行处理后通过第一进样设备输入样品进样口。
11、优选地，所述检测试剂进样装置包括检测试剂存储设备和第二进样设备，所述第二进样设备的输入端连接检测试剂存储设备，所述第二进样设备设置有多个输出端，每个输出端分别对应的连接试剂进样口。
12、优选地，所述流路切换模块为流路切换装置，所述流路切换装置上设置有多个输入端，每个输入端分别对应的连接出样口，所述流路切换装置的输出端连接所述在线检测模块。
13、优选地，所述在线检测模块包括检测池、紫外可见吸收光谱检测仪和计算机，所述检测池的输入端连接所述流路切换装置的输出端，所述紫外可见吸收光谱检测仪用于检测检测池的内的溶液，所述计算机电连接紫外可见吸收光谱检测仪。
14、优选地，还包括第一废液收集罐，所述第一废液收集罐输入端连接所述检测池。
15、优选地，还包括第二废液收集罐，所述第二废液收集罐输入端分别连接所述出样口。
16、优选地，本专利技术还包括基于微流控芯片检测金属离子的检测装置的检测方法，当待测电池包为一组时，具体包括如下步骤：
17、步骤1：打开进样模块，将检测试样注入样品进样口，同时根据测定金属离子的种类，向试剂进样口注入对应的检测试剂
18、步骤2：检测试样和检测试剂分别通过第一进液微通道、第二进液微通道进入混合微通道内混合，检测试样中的金属离子在对应的混合微通道中与对应的检测试剂发生显色反应；
19、步骤3：每个混合微通道内的金属络合物溶液分别通过出样口与流路切换模块的输入端连接，并通过流路切换模块的通道切换将每个混合微通道内溶液分别输送至在线检测模块进行光谱检测。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
21、1、通过流路切换模块的通道切换将每个混合微通道内溶液分别输送至在线检测模块进行光谱检测，实现多种金属离子的实时定量检测，使用一台在线检测模块便可实现湿法炼锌料液中金属离子的快速光谱检测，解决了目前使用一台在线检测模块难以实现多路检测溶液的自动化流动式快速光谱检测的技术难题。
22、2、本专利技术基于微流控芯片流动注射系统的多种金属离子在线、流动式、快速检测装置和检测方法，极大的降低了采样、制样和检测成本，减少了检测试剂消耗量和废液产生量，提高了检测效率。
23、3、本专利技术在实现锰、铜、铁三种金属离子的同时、快速定量检测，克服传统“采样+离线检测”的检测模式检测信息滞后，检测耗时长，检测成本高，检测效率低等问题。
24、4、通过对检测试样进行碱液预处理，可有效克服检测溶液中高浓度锌的干扰，同时解决铁离子在碱性测试条件下容易发生水解生成沉淀的问题，有效用于湿法炼锌料液中锰、铜、铁产泥离子的同时检测。
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1.基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：包括进样模块、微流控检测芯片、流路切换模块和在线检测模块；
2.根据权利要求1所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：所述进样模块包括检测试样进样装置和检测试剂进样装置，所述检测试样进样装置的输出端与样品进样口连接，所述检测试剂进样装置的输出端分别连接试剂进样口。
3.根据权利要求2所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：所述检测试样进样装置包括检测试样存储设备和第一进样设备，所述第一进样设备的输入端连接检测试样存储设备，输出端连接样品进样口。
4.根据权利要求3所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：所述检测试样存储设备内的检测试样使用预处理碱液进行处理后通过第一进样设备输入样品进样口。
5.根据权利要求2所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：所述检测试剂进样装置包括检测试剂存储设备和第二进样设备，所述第二进样设备的输入端连接检测试剂存储设备，所述第二进样设备设置有多个输出端，每个输出端分别对应的连接试剂进样口。
6.根据权利要求1所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：所述流路切换模块为流路切换装置，所述流路切换装置上设置有多个输入端，每个输入端分别对应的连接出样口，所述流路切换装置的输出端连接所述在线检测模块。
7.根据权利要求1所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：所述在线检测模块包括检测池、紫外可见吸收光谱检测仪和计算机，所述检测池的输入端连接所述流路切换装置的输出端，所述紫外可见吸收光谱检测仪用于检测检测池的内的溶液，所述计算机电连接紫外可见吸收光谱检测仪。
8.根据权利要求7所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：还包括第一废液收集罐，所述第一废液收集罐输入端连接所述检测池。
9.根据权利要求1所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：还包括第二废液收集罐，所述第二废液收集罐输入端分别连接所述出样口。
10.采用权利要求1至9任意一项所述的电池包气密性检测装置的检测方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：包括进样模块、微流控检测芯片、流路切换模块和在线检测模块；
2.根据权利要求1所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：所述进样模块包括检测试样进样装置和检测试剂进样装置，所述检测试样进样装置的输出端与样品进样口连接，所述检测试剂进样装置的输出端分别连接试剂进样口。
3.根据权利要求2所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：所述检测试样进样装置包括检测试样存储设备和第一进样设备，所述第一进样设备的输入端连接检测试样存储设备，输出端连接样品进样口。
4.根据权利要求3所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：所述检测试样存储设备内的检测试样使用预处理碱液进行处理后通过第一进样设备输入样品进样口。
5.根据权利要求2所述的基于微流控芯片检测金属离子的检测装置，其特征在于：所述检测试剂进样装置包括检测试剂存储设备和第二进样设备，所述第二进样设备的输入端连接检测试剂存储设备，所述第二进样设备设置有多个输出端，每个输出端...
【专利技术属性】
技术研发人员：李芳，沈诺彤，王明金，李庆成，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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