一种测量气溶胶水溶性离子成分的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种测量气溶胶水溶性离子的系统和方法。气溶胶通过水溶解，经过过滤把溶液滴到ZnSn晶片上，等水份挥发干后，红外光源通过整个ZnSn晶片，到达红外探测器，最后利用测量到的离子光谱，通过计算软件对气溶胶中离子成分进行定性和定量分析。傅里叶变换红外光谱仪的出现提高了离子成分定量和定性测量的精确度，实现了对气溶胶离子成分的非破坏测量，解决了气溶胶溶液由于滴膜不均匀带来的误差，为气溶胶粒子的定性和定量分析挥提供了一种测量手段。此系统结构简单，方便，实现了对气溶胶离子成分的非破坏和多成分测量，同时也促进了傅里叶变换红外光谱仪在气溶胶环境检测方面的快速发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境检测技术与分析及光学
，具体的说是一种测量气溶胶水溶性离子成分的系统。
技术介绍
傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪由于高灵敏度和分辨率，以及可进行实时的多组分同时探测等独特的优势，在环境、化学、材料等方面都有广泛的应用，近年来尤其在环境污染的定性定量监测方面。当前，随着全球工业化进程的不断加快，大气环境的污染日益严重，现已成为人类极为关注的一个重要课题。据环保部2007年全国城市环境管理与综合整治年度报告 称，在监测的地级城市中，空气质量达到国家一级标准的城市只占2. 4%，低于二级标准(即未达标)的占到39. 5% ；并且在地级及地级以上城市中，颗粒物年均浓度低于二级标准的就占到观.0%，在目前的污染物组成中大气气溶胶颗粒物仍是首要污染物。由于采样技术的限制，国际上对大气气溶胶化学成分浓度的分析，多采用离线分析方法，耗时很长，前期处理比较麻烦。傅里叶变换红外光谱是一种优良、非接触、实时测量技术。不需要对样品进行预处理，理论上不仅可以避免采样过程带来的活性损失问题，提高测量精度，而且大幅度提高了分析速度。本专利技术设计了一种测量气溶胶水溶性离子成分的系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种测量气溶胶水溶性离子成分的系统和方法，该专利技术实现了对气溶胶水溶性离子成分的非破坏、多组分测量，提高了测量结果的精度和效率。本专利技术的技术方案一种测量气溶胶水溶性离子成分的系统，包括晶片、晶片支架、氮气瓶、减压阀、 气管、傅里叶变换红外光谱仪、计算机，其特征在于把含有气溶胶样品的晶片放置于晶片支架上，氮气瓶通过减压阀、气管和傅里叶变换红外光谱仪进痰气口相连接，通过氮气吹扫红外光谱仪和晶片支架，把红外光谱仪器、Znk晶片上整个红外光源通过的光路上的空气吹扫干净，红外光源通过晶片后进入傅里叶变换红外光谱仪的探测器，计算机控制傅里叶变换红外光谱仪光谱采集。所述的晶片要和经过它的红外光的光斑大小相同。计算机用来测量整个晶片中的气溶胶样品的红外光谱。本专利技术与现有技术相比的优点如下1、利用光学方法直接测量气溶胶中的水溶性离子成分，测量方法简单。2、可以同时检测NH4+、N03_、SO42"等多种离子成分。3、测量精度高，避免了膜不均勻性带来的测量误差。附图说明图1是本专利技术的原理图。具体实施例方式参见图1如图ι所示，氮气瓶经过减压阀和光谱仪(1)上的三个进气口(2)相连，氮气通过进气口( 2 )进入光谱仪(1)内部，通过晶片(4 )和光谱仪接处口出来，这样氮气把光谱仪内部的空气吹扫干净，保证整个红外光路上是氮气。气溶胶水溶液膜放置于晶片(4)上，红外光斑和晶片上膜大小相同，这样测量到的成分是整个晶片上气溶胶的总浓度，并且晶片膜均勻性和厚度不用保证每次测量都相同。出了进气口、晶片(4)和光谱仪接处口外，整个光谱红外光谱上(6)要保证气密性，以放置空气进入光谱仪中，干扰测量结果。红外光源发出的红外光经过反射镜(3 )、晶片(4 )进入探测器(5 )计算机(8)和傅里叶变换红外光谱仪(1)通过网线(7)相连。测量晶体上气溶胶膜的吸收光谱，对测量气溶胶水溶性离子成分进行定量和定性分析。测量次数是16次，测量光谱时间是3分钟。权利要求1.一种测量气溶胶水溶性离子成分的系统，包括晶片、晶片支架、氮气瓶、减压阀、气管、傅里叶变换红外光谱仪、计算机，其特征在于把含有气溶胶样品的晶片放置于晶片支架上，氮气瓶通过减压阀、气管和傅里叶变换红外光谱仪进气口相连接，气体通过红外光谱仪和晶片支架相接处出来；红外光源通过晶片后进入傅里叶变换红外光谱仪的探测器，计算机控制傅里叶变换红外光谱仪光谱采集得到光谱。2.根据权利要求1所述的一种测量气溶胶水溶性离子成分的系统，其特征在于所述的傅里叶变换红外光谱仪的红外光源通过晶片后进入探测器，通过晶片的红外光源和晶片上的气溶胶样品膜大小相同。3.根据权利要求1所述的一种测量气溶胶水溶性离子成分的系统，其特征在于整个红外光源光路上要保证全部充满氮气。4.根据权利要求1所述的测量气溶胶水溶性离子成分的系统，其特征在于通过晶片的红外光源和晶片上的气溶胶样品膜大小相同，探测器测量到的光强就是整个 ZnSe晶片上气溶胶水溶性离子成分总透过光强。5.根据权利要求3所述的测量气溶胶水溶性离子成分的系统，其特征在于整个晶片上气溶胶膜不需要保证均勻性。全文摘要本专利技术公开了一种测量气溶胶水溶性离子的系统和方法。气溶胶通过水溶解，经过过滤把溶液滴到ZnSn晶片上，等水份挥发干后，红外光源通过整个ZnSn晶片，到达红外探测器，最后利用测量到的离子光谱，通过计算软件对气溶胶中离子成分进行定性和定量分析。傅里叶变换红外光谱仪的出现提高了离子成分定量和定性测量的精确度，实现了对气溶胶离子成分的非破坏测量，解决了气溶胶溶液由于滴膜不均匀带来的误差，为气溶胶粒子的定性和定量分析挥提供了一种测量手段。此系统结构简单，方便，实现了对气溶胶离子成分的非破坏和多成分测量，同时也促进了傅里叶变换红外光谱仪在气溶胶环境检测方面的快速发展。文档编号G01N21/35GK102226760SQ201110077680公开日2011年10月26日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日专利技术者徐亮, 李胜, 童晶晶, 金岭, 高闽光, 魏秀丽 申请人:中国科学院安徽光学精密机械研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种测量气溶胶水溶性离子成分的系统，包括ＺｎＳｅ晶片、晶片支架、氮气瓶、减压阀、气管、傅里叶变换红外光谱仪、计算机，其特征在于：把含有气溶胶样品的ＺｎＳｅ晶片放置于晶片支架上，氮气瓶通过减压阀、气管和傅里叶变换红外光谱仪进气口相连接，气体通过红外光谱仪和ＺｎＳｅ晶片支架相接处出来；红外光源通过ＺｎＳｅ晶片后进入傅里叶变换红外光谱仪的探测器，计算机控制傅里叶变换红外光谱仪光谱采集得到光谱。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏秀丽，徐亮，高闽光，童晶晶，李胜，金岭，
申请(专利权)人：中国科学院安徽光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：34