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A0217連續水流進樣模塊
    發布時間: 2019-04-17 16:09    

A0217連續水流進樣模塊


Picarro A0217連續水流進樣模塊

——世界第一款商業應用的實時連續水同位素分析進樣裝置

Picarro最新的連續流水同位素分析儀(CWS)應用滲透膜技術使連續水流的同位素測量成為可能。通過嚴格控制影響液體到氣體的跨膜動力學分餾的物理因子,在連續水樣品模塊(CWS)中水汽等小分子氣體通過ePTFE(expanded polytetrafluouroethylene)膜進入L2130-i水同位素分析儀測量氫氧同位素值,整套系統具有很好的穩定性和重現性。

CWS系統可應用于連續測量河口,徑流以及大洋橫斷面等等需要獲取連續水同位素監測的研究中。作為一個開始,可以用該套系統簡單測試下當地自來水的同位素動態變化,看看當地的自來水供水系統的水源是如何變化的。下面的圖表是在Picarro的R&D實驗室的自來水連續測試,通過測量了解到當地的供水是由地下水和高山水庫水輪流供給的。CWS系統搭配L2130-i 高度水同位素分析儀以極高的精度同步測量δ18O和 δD,該儀器具有極高的穩定性、靈敏度和精度,這是基于傳統的吸收光譜技術和離軸積分腔輸出光譜技術(ICOS)分析儀無法比擬的。美國軍標MIL-STD-810F的抗震檢測,高精度溫度和壓力控制系統,確保儀器在不斷變化的環境條件下獲得最高的精確度、準確性和最低的漂移??纱_保的精度及極地的校準需求讓您無論是實驗室應用還是野外應用都能實現真正的實時連續測量!

海水或者淡水的同位素組成(δ18O和 δD)可以用來追蹤一些物理過程,包括蒸發、降水、潮汐混合、海底地下水排放,以及海水結冰時的排鹽。對于光譜吸收技術來說,比如Picarro的CRDS技術,典型應用是離散式進樣,瞬間汽化,測試水汽。極大的限制了測樣速度和頻率。因此,高分辨率、實時連續測量不同時空的水同位素的分析儀十分必要。Picarro新型的CWS實時連續水同位素分析儀填補此項空白,為全球水循環領域的科學家提供了一個嶄新的科研利器。

技術原理

第四代波長掃描光腔衰蕩光譜(WS-CRDS)技術

主要特點

l   無需離散進樣,泵直接從水源地抽樣進入儀器測試——船載,河面或者雨水收集容器

l   利用ePTFE膜技術取樣,連接高精度L2130-i同位素分析儀進行連續實時水同位素監測

l   高精度、便捷研究河口水流交匯,大區域降水事件,洋流動態等等

l   樣品測試和標樣校準自動切換

l   野外安裝快速簡單

左圖校準時期放大圖。藍色數據是自來水實時測試數據,綠色數據是高、低兩個校準水樣的測試值。在確保精度下,每次的校準時間可以<20 min / 標樣,根據對數據質量的要求,每天僅需要校準2-3次。

性能指標

連續水流樣品

精度(,5min平均值)

δ18O:確保精度0.1‰;

δD:確保精度0.2‰;

重現性(1σ,5min平均值)

δ18O0.4‰,δD1.0‰(實驗室2種水源>12小時測試結果)

記憶效應(樣品-樣品)

優于99%/98%(δ18O/δD

應用環境

可用于野外,船體等

注:Picarro CWS系統搭配主機為L2130-I/L2140-I,如果是L2140-I,僅適用正常模式,不能連接17O盈余測量模式。

 

應用條件

過濾和總溶解固體

用戶可自行更換用于CWS系統離散進樣的ePTFE膜,ePTFE膜可以容忍水中存在溶解性固體和顆粒物。然而,如果水體中顆粒物含量很高,Picarro推薦在膜上游安裝一個2 μm的過濾器,用于保護樣品進樣選擇器及延長ePTFE的壽命。每套系統會隨機配備2個備用ePTFE膜。

校準

系統預留的4個進樣口(2個樣品注入口,2個標樣注入口)可以很方便的切換樣品和標樣的測試。水流速度~2-3 mL/minute,Picarro推薦使用三級標樣來校準CWS。

干擾

CWS的擴散膜不止允許水汽,還允許其它氣相分子通過。具體的,CH4H2S可能通過膜進入L2130-1. L2130-i的大氣測量模式可以測量并校準CH4的影響,H2S對儀器無干擾。對于其它非常規氣體是否對光譜有干擾,請咨詢Picarro或當地經銷商。

干燥要求

CWS頂部裝配有Nafion管作為干燥裝置,周圍空氣進入干燥裝置后變為干空氣,與通過ePTFE擴散進入的水汽結合,進入腔室測量。Picarro推薦使用帶有指示作用的干燥裝置。

 

系統性能

主機型號

L2130-I/L2140-I,如果是L2140-I,僅適用正常模式,不能連接17O盈余測量模式

流速

液體水:~23 mL/min

干空氣:~0.5 L/min

分析儀:~40 sccm @760 Torr

溫度控制精度

±0.1°C,控件含干氣體,水流及ePTFE

尺寸

CWS43.2cm x 17.8cm x 43.2cm

重量

CWS10 Kg

耗電

CWS:啟動50 W,穩定運行~30 W

 


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