大气重金属在线分析仪的性能及应用

2017-07-31李昱天华化工机械及自动化研究设计院有限公司甘肃兰州730060

化工管理 2017年19期

关键词：滤膜分析仪X射线

李昱(天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，甘肃兰州 730060)

大气重金属在线分析仪的性能及应用

李昱(天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，甘肃兰州 730060)

为了更好的分析大气中的重金属成分，有关学生研究出基于X射线荧光技术的大气重金属在线分析仪。文章重点研究基于X射线荧光技术的大气重金属在线分析仪的性能组成、性能测试，并分析基于X射线荧光技术的大气重金属在线分析仪的实际应用。

大气重金属；在线分析仪；性能；应用

我国环境保护部门将重金属污染监测工作纳入到环境保护体系中，为污染源环境保护工作提供了重要的决策数据支持。对重金属污染常用的分析方法是实验室取样分析。但是经过实践证明，这种方法比较繁琐、复杂，不符合新时代下在线监测重金属的发展需求。在科学技术的发展支撑下，大气中金属监测领域出现了基于X射线荧光技术的大气重金属在线分析仪。基于X射线荧光技术的大气重金属在线分析仪在应用的时候不需要对样品进行预处理，分析速度快、分析结果准确，被人们广泛应用在各个领域。为了更好做到重金属污染分析，文章对大气重金属在线分析仪的性能及应用展开探究。

1 大气重金属在线分析仪系统

大气重金属在线分析仪应用了无损X射线荧光光谱原理，结合大气颗粒物富集技术进行测试。整套仪器系统中包括的系统具体如下：

(1)大气颗粒物富集系统这个系统主要由切割器、采样管、滤纸带、采样泵共同组成。大气切割在具体操作中应用了空气动力学原理，在一定操作和流量作用下能够将需要的动力学直径颗粒分离出来。PM10切割器采用的撞击式切割器，具体操作原理是空气流过一个喷嘴的时候，按照惯性原理，在射向冲击板之后，气流会出现偏转的现象。这个时候较大的颗粒物会撞击到撞击板上，发生偏差现象。对于撞击切割器来讲，切割性能和气流运动速度之间存在很大的关联，具体流动速度会影响切割器本身的切割属性，进而影响到总体采样的准确性。

(2)卷膜系统卷膜系统在进行空气颗粒物采集的时候会应用到不同的滤膜，这些滤膜针对空气中颗粒物所应用的测试项目不同。比如针对大气颗粒物重金属检测，需要要求滤膜中不能含有被检测的重金属成分；对于在线监测，要求滤膜本身具有一定的强度。

(3)XFR分析测试系统这种系统应用进口X射线光管和数字多道分析器，能够对大气颗粒物中的重金属进行测定分析，并结合实际进一步开发出新的算法操作软件，有效保证了重金属检测的准确度。

(4)分析测试流程首先将空白滤膜通过卷纸电机运动到富集的下方，之后关闭信息采样平台，对气路进行密封处理。其次，将抽气泵打开，应用纸流量控制器对采样流速进行控制，在应用切割器切割空气颗粒物之后，将所需要的颗粒物富集到相应的滤纸上。最后，在富集完成之后，恢复卷纸电机的运动。

2 大气重金属在线分析仪的的性能测试

(1)大气重金属在线分析仪的精密度对所选择的大气重金属在线分析仪进行精密度测试，选取样品毒元素进行校准膜测试，采样时间大约在4小时左右，采样的流量是每分钟16.7 L。可见，各个毒元素的精密度都在2%以内，基本满足了大气重金属在线分析仪对大气重金属污染物的监测要求。

(2)大气重金属在线分析仪的线性度大气重金属在线分析仪的线性度测试样品是一组铅含量不同的进口薄膜，应用AHMA测量各个薄膜的铅元素含量，之后将测试信息和标准的薄膜样品含量进行对比分析。AHMA测量各个薄膜的铅元素含量规定值和实际测量值的对比如图一所示。经过对图一的分析发现，AHMA测量数值和实际要求数值之间的线性度达到了0.99。

(3)大气重金属在线分析仪的的检出限应用AHMA测量公司生产的空白滤膜标样进行测试分析，经过多次测试发现，各个元素检出限基本都符合相关标准要求。

图1 AHMA测量数值和实际要求数值之间的关系

3 大气重金属在线分析仪的应用

将研制的大气重金属在线分析仪应用在某地区的大气监测站中，多次检测大气重金属含量和发展变化。基本测试的时间是2个小时。随着时间的变化，大气重金属中pb、Zn元素含量会随着时间的变化发生变化。通过测量结果发现在应用了大气重金属在线分析仪之后，能够对大气中的主要重金属污染物进行准确测试，显示出广阔的应用前景。