意大利IDRONAUT公司VIP微量重金屬在線分析儀
VIP微量重金屬在線分析儀(Submersible voltammetric probe for in-situ trace element monitoring and profiling system,VIP)是意大利IDRONAUT公司、日內瓦CABE大學以及IMT研究所聯合研發的,該產品是目前一款能對水下微量重金屬進行剖面分析的儀器。
VIP采用陽極溶出伏安法(ASV),測量數據具有很好的再現性和可靠性,化的新型凝膠-微孔膜傳感器設計,使其具有較強的抗*力。VIP系統可準確地測量溶液中10-6mg/L級別的Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+離子,并可測定10-3mg/L級別的Mn2+和Fe2+離子。
VIP系統可布放到水下500m深度處,可由水面上的操作者控制,也可按照預先設置的時間序列自記式工作。VIP 系統可方便地與浮標剖面儀集成,整套系統能進行少到一周的自動監測。
- 產品特點
◎ 多元素同步分析,可同時在線檢測Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+、Mn2+和Fe2+。
◎ 可擴展監測其他的金屬元素和有機物質。
◎ *的凝膠保護型微孔傳感器設計,抗*力強、測量靈敏度高。
◎ 動態測量范圍廣(ng/L到mg/L)。
◎ 良好兼容性,可同時搭載CTD、溶解氧儀、pH計、氧化還原測定儀等多種儀器。
◎ 靈活的工作方式,可實現現場或*監測。
◎ 自容式數據記錄模式并可將數據傳送到電腦上。
◎ 可適用于深水測定,大潛水深度達到500m。
◎ 具有*的電腦控制分析與控制系統,監測數據可自動分析與遠距離傳輸。
應用范圍
◎ 環境監測:河流、湖泊、港灣和海洋
◎ 污染控制監測:工業水道、水庫、港口和沿海區域
◎ 浮標剖面檢測系統
- 檢測原理
遵循陽極溶出伏安法(ASV),采用自主研發的新型凝膠-微孔膜傳感器技術,可同步分析檢測多種金屬元素。
首先,被測金屬離子在凝膠膜中進行吸附平衡,平衡時間大約為5min;然后,在一定的外加電壓下,被測金屬離子在電極上被還原,在電極表面沉積形成汞齊;再然后,電沉積過程結束后,使懸汞電極的電位均勻地從負向正的方向掃描,此時沉積的金屬從電極上快速溶出,從而獲得很大的溶出電流,根據溶出電流峰的出峰電位和峰高作定性與定量分析。
設備單元
主要由七個單元組成:潛水式伏安探測器、伏安測量池、校準甲板單元、在線氧清除器、Ocean Seven 316多參數水質儀、表面甲板單元和電腦控制軟件。
- 特制微孔傳感器
化的新型凝膠-微孔膜傳感器是VIP分析儀的核心部件,探頭的表面包裹有汞層和親水性的凝膠保護膜,可將有機物質、無機膠體以及顆粒物質排除在凝膠層外,避免了在傳感器表面的吸附作用而帶來的干擾。特制微孔傳感器由5×20個相連接的銥微型圓片陣列組成,工作電極的表面積很小,電解富集時,能起到濃縮作用,使得電極表面汞齊中金屬的濃度相當大,溶出時產生的電流信號大,所以具有高靈敏度和可靠性。
- 潛水式伏安探測器
潛水式伏安探測器有兩種不同的型號,都可在500m深的海水和淡水中工作:
白色聚甲醛殼體(直徑為100mm,長度為1050mm;空氣中的重量為8kg,水體中的重量為3.5kg),可用于開放水體現場監測;
不銹鋼AISI 316L殼體(直徑為75mm,長度為1100mm;空氣中的重量為8kg,水體中的重量為4kg),應用于地下水和礦業鉆井中痕量元素的現場測量;
VIP探測器是由不同模塊單元構成:一個電子探頭殼體(上半部分)、一個壓力補償流通樹脂玻璃伏安測量池,一個耐壓殼體(內含微孔伏安傳感器前置放大器和水下采樣蠕動泵)(水下部分)。操作者可直接碰到探測器的關鍵部分,這樣便于系統維護。
- 電子殼體
電子殼體包含所有的控制硬件和固件:①伏安測量系統;②通過一個RS232接口與Ocean Seven 316 CTD多參數水質儀、校準甲板單元和潛水式蠕動泵連接;③通過遙測技術將數據傳輸到甲板單元或者水面浮標剖面儀內。在自記工作模式下(配置內部電池包),數據文件被保存在內部存儲器中。
- 流通式伏安測量池
基于一個三電極系統專門應用于現場測量的體系,具有以下優點:
三電極有很好的定位排布,可防止輔助電極處生成物,干擾工作的微型電極;
耐用性;
在野外可方便地進行工作電極和參比電極的維護或者更換工作;
可進行壓力補償。
- 控制軟件
VIP系統擁有非常簡潔和友好的操作界面,可用來便捷地管理系統的各個功能,尤其是伏安探針的校準、維護、測量和數據分析、數據自動檢索、數據處理以及操作者運行等。
- 潛水式在線氧清除單元(可選)
該模塊適用于含氧淡水中微量重金屬元素的監測,它由硅膠管構成,硅膠管周圍環繞著具有還原性的化學凝膠層。氧氣清除單元連接取樣泵和流通式伏安測量池的進口,當水被取樣泵輸送到硅膠管時,氧氣通過擴散作用透過管壁,被還原性的凝膠基團消耗掉。
- 潛水式Ocean Seven 316多參數水質儀(可選)
可精確地知道探測深度,并可同時測量以下參數:溫度、電導率、鹽度、溶解氧、pH值、氧化還原電位,并可選用葉綠素和濁度。
- 校準甲板單元(可選)
該單元可在實驗室、岸邊或者船上工作,具有以下三大功能:①更新微型傳感器的Hg層;②校準探測儀;③測定標準溶液或者化學處理后的自然水樣(如酸化或者過濾后的水樣,實現膠體和顆粒成分的測量)。當布放VIP系統時,需要將校準甲板單元與整個系統斷開。
- 技術參數
測量參數 | Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+ | Mn2+、Fe2+ |
低檢測限 | 10-6mg/L | 10-3mg/L |
工作溫度 | 4°C~25°C | |
測量時間 | 15~20min | |
白色POM伏安探測器 | 直徑為100mm,長度為1050mm;空氣中的重量為8kg,水體中的重量為3.5kg,應用于開放水體中的現場監測 | |
不銹鋼316L伏安探測器 | 直徑為75mm,長度為1100mm;空氣中的重量為8kg,水體中的重量為4kg,應用于地下水和礦業鉆井中痕量元素的現場測量 |