便攜式野外水體固相萃取富集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固相萃取富集裝置，具體涉及一種易于拆裝組合的便攜式野外水體固相萃取富集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地下水是重要的飲用水來(lái)源，地下水安全是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大事。地下水中存在著大量的有毒有害的微量有機(jī)污染物，不僅包括全氟烷基磺酸、多溴聯(lián)苯醚、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等持久性有機(jī)污染物，還包括對(duì)人體有致畸、致癌、致突變威脅的苯胺類(lèi)、苯酚類(lèi)、雙酚A等優(yōu)控污染物，以及人類(lèi)生活需要的抗生素、降壓藥、降血脂藥、咖啡因等藥品及個(gè)人護(hù)理品等等。這些污染物在水體中的濃度約為幾?幾千納克每升，雖然含量非常微小，但是對(duì)水環(huán)境圈造成潛在的威害，對(duì)人體和生物體健康造成的威脅，不容小覷。如果需要對(duì)這些微量存在的污染物進(jìn)行準(zhǔn)確定量，就要先對(duì)大體積水樣進(jìn)行富集。根據(jù)儀器的靈敏度，目標(biāo)物的特性以及水中污染物的濃度水平會(huì)有不同，富集水樣量甚至可高達(dá)幾十升。采樣結(jié)束后，將大量的水樣運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室，是一個(gè)復(fù)雜繁瑣的工作。這不僅僅涉及到樣品是液體、體積大，不便于運(yùn)輸；同時(shí)，在運(yùn)輸過(guò)程中，還可能引入干擾，或者關(guān)注的目標(biāo)物發(fā)生降解、吸附等去除過(guò)程，使得測(cè)定結(jié)果失真?，F(xiàn)場(chǎng)固相萃取能夠很好地避免上述問(wèn)題。但是，現(xiàn)場(chǎng)固相萃取消耗的時(shí)間成本、實(shí)驗(yàn)可操作性，以及野外操作所必需的電力，都是現(xiàn)場(chǎng)固相萃取所面臨的難題。
[0003]目前市面是有多種規(guī)格和用途的固相萃取裝置。針對(duì)于樣品量、固相萃取柱、樣本數(shù)、前處理步驟等因素的不同，有各式各樣的固相萃取裝置。其基本原理是，依次連接固相萃取小柱、固相萃取裝置、緩沖瓶(根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求)、真空泵，將樣品在負(fù)壓的條件下通過(guò)固相萃取小柱富集；樣品完全通過(guò)后，使用溶劑淋洗小柱除去干擾物質(zhì)，達(dá)到凈化的目的?’最后使用合適的溶劑淋洗小柱，得到關(guān)注的目標(biāo)物組分。然而，實(shí)驗(yàn)室使用的固相萃取裝置，不適用于野外操作。這是由于這類(lèi)固相萃取裝置，在處理樣品過(guò)程中，樣品通過(guò)速度約為3?5mL，當(dāng)處理的樣品量為500mL時(shí)，需要100?167min。若處理的樣品量為2.5L以上時(shí)，常規(guī)使用的固相萃取小柱將可能會(huì)過(guò)載，即不能實(shí)現(xiàn)對(duì)通過(guò)水樣的完全富集，進(jìn)而造成分析結(jié)果的假陰性。綜上所述，目前商業(yè)化的固相萃取裝置在野外使用時(shí)，具有明顯的局限性，不適于野外樣品現(xiàn)場(chǎng)富集，并且適用于當(dāng)前固相萃取裝置的固相萃取柱對(duì)水樣的富集量也有限制。
[0004]目前，國(guó)際上有些實(shí)驗(yàn)室在監(jiān)測(cè)海水中有機(jī)污染物時(shí)，利用真空泵將海水抽出流經(jīng)一個(gè)固相萃取盤(pán)，然后再回到海水中。利用固相萃取盤(pán)實(shí)現(xiàn)在野外對(duì)水樣的現(xiàn)場(chǎng)富集過(guò)程。雖然固相萃取盤(pán)易于實(shí)現(xiàn)在野外現(xiàn)場(chǎng)富集的目的和組裝。但是，現(xiàn)在商品化的固相萃取盤(pán)主要適用于脂溶性的有機(jī)污染物，對(duì)水溶性的有機(jī)物富集效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供了一種便攜式野外水體固相萃取富集裝置，其處理量可大可小，處理過(guò)程耗時(shí)少。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案:一種便攜式野外水體固相萃取富集裝置，包括依次通過(guò)水管連接的一級(jí)過(guò)濾器、二級(jí)過(guò)濾器和富集器，所述一級(jí)過(guò)濾器下端設(shè)有入水口管，所述富集器底部設(shè)有出水口管。
[0007]本發(fā)明將初級(jí)過(guò)濾(即一級(jí)過(guò)濾器)、精細(xì)過(guò)濾(即二級(jí)過(guò)濾器)和固相富集有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了野外現(xiàn)場(chǎng)大體積富集水環(huán)境中的有機(jī)污染物，并且一級(jí)過(guò)濾器、二級(jí)過(guò)濾器和富集器是相對(duì)獨(dú)立的三個(gè)單元，便于保存、運(yùn)輸。
[0008]優(yōu)選地，本發(fā)明所述一級(jí)過(guò)濾器為圓柱體，所述一級(jí)過(guò)濾器內(nèi)部由下至上依次設(shè)有初篩濾網(wǎng)膜、中篩濾網(wǎng)膜和細(xì)篩濾網(wǎng)膜；所述初篩濾網(wǎng)膜為石英濾網(wǎng)膜或不銹鋼濾網(wǎng)膜，所述中篩濾網(wǎng)膜為石英濾網(wǎng)膜或不銹鋼濾網(wǎng)膜，所述細(xì)篩濾網(wǎng)膜為石英濾網(wǎng)膜或不銹鋼濾網(wǎng)膜。。在一級(jí)過(guò)濾器內(nèi)部設(shè)置不同粒度的濾網(wǎng)膜，有利于攔截不同顆粒大小的雜質(zhì)，減少中篩濾網(wǎng)膜和細(xì)篩濾網(wǎng)膜的負(fù)荷。
[0009]優(yōu)選地，本發(fā)明所述初篩濾網(wǎng)膜的粒度為60?80目，所述中篩濾網(wǎng)膜的粒度為200目，所述細(xì)篩濾網(wǎng)膜的粒度為400目。
[0010]優(yōu)選地，本發(fā)明所述二級(jí)過(guò)濾器為圓柱體，所述二級(jí)過(guò)濾器內(nèi)部填充有濾棉布，所述濾棉布填充滿所述二級(jí)過(guò)濾器，所述二級(jí)過(guò)濾器內(nèi)部設(shè)有水流導(dǎo)向隔板。
[0011]優(yōu)選地，本發(fā)明所述濾棉布為石英濾棉布或脫脂棉濾棉布。
[0012]優(yōu)選地，本發(fā)明所述富集器內(nèi)部含有固相富集填料和陶瓷濾芯。
[0013]優(yōu)選地，所述固相富集填料為聚苯乙烯/ 二乙烯苯鍵合硅膠、C18鍵合硅和C8鍵合硅膠中的一種。根據(jù)測(cè)定目標(biāo)物性質(zhì)不同，填料有不同的選擇，若目標(biāo)物為親水性有機(jī)物，如抗生素、藥物、全氟化合物等，固相富集填料選擇為聚苯乙烯/ 二乙烯苯鍵合硅膠等含有親水基團(tuán)鍵合的硅膠；若目標(biāo)物為疏水性有機(jī)物，如鹵代阻燃劑、多環(huán)芳烴、有機(jī)氯農(nóng)藥等，固相富集填料選擇為C18或C8鍵合硅膠等。
[0014]優(yōu)選地，本發(fā)明所述入水口管上設(shè)有入口流量計(jì)，所述出水口管上設(shè)有出口流量
i+o
[0015]優(yōu)選地，所述一級(jí)過(guò)濾器的上端設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥門(mén)，所述旋轉(zhuǎn)閥門(mén)的上方設(shè)有可通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)閥門(mén)與一級(jí)過(guò)濾器連通的連通器，所述連通器通過(guò)開(kāi)關(guān)閥門(mén)與二級(jí)過(guò)濾器連接。
[0016]優(yōu)選地，本發(fā)明所述連通器上設(shè)有6?12個(gè)連通口，每個(gè)連通口通過(guò)開(kāi)關(guān)閥門(mén)對(duì)應(yīng)連接一個(gè)二級(jí)過(guò)濾器。通過(guò)連通器能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)一級(jí)過(guò)濾器拖幾個(gè)二級(jí)過(guò)濾器和富集器，有效的控制了樣品采集和富集的時(shí)間。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明將初級(jí)過(guò)濾(即一級(jí)過(guò)濾器)、精細(xì)過(guò)濾(即二級(jí)過(guò)濾器)和固相富集有機(jī)的結(jié)合為一體，實(shí)現(xiàn)了野外現(xiàn)場(chǎng)大體積富集水環(huán)境中的有機(jī)污染物。并且初級(jí)過(guò)濾、精細(xì)過(guò)濾和富集器均為獨(dú)立的單元，易于拆裝、組合和運(yùn)輸。本發(fā)明裝置具有多種規(guī)格的固相萃取模塊和過(guò)濾模塊，在樣品采集過(guò)程中，適用于常規(guī)采樣量(0.1?
2.5L)到大體積采樣量(10?40L)，且實(shí)現(xiàn)了快速現(xiàn)場(chǎng)富集。相較于目前廣泛使用的離線固相萃取裝置，本發(fā)明避免了水樣在運(yùn)輸過(guò)程中可能引入的變化，減化了運(yùn)輸和保存條件，大大縮減了運(yùn)輸成本。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明所述便攜式野外水體固相萃取富集裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明所述便攜式野外水體固相萃取富集裝置中一級(jí)過(guò)濾器與二級(jí)過(guò)濾器連接的一種實(shí)施例的連接示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明所述便攜式野外水體固相萃取富集裝置中一級(jí)過(guò)濾器與連通器連接的一種實(shí)施例的連接示意圖；
[0021]圖中:1、入水口管；2、入水流量計(jì)；3、一級(jí)過(guò)濾器；4、初篩濾網(wǎng)膜；5、中篩濾網(wǎng)膜；6、細(xì)篩濾網(wǎng)膜；7、連接水管；8、二級(jí)過(guò)濾器；9、濾棉布；10、水流導(dǎo)向隔板；11、富集器；12、固相富集填料；13、陶瓷濾芯；14、出水口管；15、出水流量計(jì)；16、開(kāi)關(guān)閥門(mén)；17、旋轉(zhuǎn)閥門(mén)；18、連通器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為更好的說(shuō)明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]實(shí)施例1
[0024]本發(fā)明所述便攜式野外水體固相萃取富集裝置的一種實(shí)施例，一種便攜式野外水體固相萃取富集裝置，如圖1、圖2和圖3所示，包括依次通過(guò)水管7連接的一級(jí)過(guò)濾器3、二級(jí)過(guò)濾器8)和富集器11，一級(jí)過(guò)濾器3的上端設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥門(mén)17，旋轉(zhuǎn)閥門(mén)17的上方設(shè)有可通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥門(mén)17與一級(jí)過(guò)濾器連通的連通器18，連通器18通過(guò)開(kāi)關(guān)閥門(mén)16與