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RA-7000F

冷蒸气原子荧光光谱法(CVAFS)便捷式模块化汞分析仪
RA-7000F是一款采用离散式直接吹扫技术的冷蒸气原子荧光光谱法(CVAFS)汞分析仪。它引入了模块化设计理念,使检测器能够与各种可选装置无缝适配,以满足不同的分析需求。

应用

雨水、雪降水、冰川水、地下水、天然水以及任何需要超痕量汞检测的水样。

方法

USEPA 1631E | USEPA 245.7 | ISO 17852 | 其它

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便捷式模块化设计

标准配置包括SANPRA™ 3F自动进样器,可提供高通量、稳定可靠且高效的样品处理能力。

RA-7000F CVAFS 检测器

  • 检测限: ≤ 0.01ppt

SANPRA™ 3F自动进样器

  • 80样品位
  • 5mL/10mL 样品体积
  • 符合USEPA 1631E/245.7及ISO 17852等标准的全自动化解决方案

RA-7000F的TRiFLEX操作模式

In Direct Mode, the RA-7000F, paired with SANPRA™ 3 Autosampler, enables reagent dispensing and measurement all within the same platform.

SANPRA™ 3 features an 80-position autosampler that allows 5mL (standard) or up to 10mL sample analysis volume for each sample tube. Users can simply pipette 5mL of sample solution into each sample tube or utilize the Auto-level Adjustment function to precisely adjust it to 5mL.

Bromine Monochloride Oxidation:
Within the SANPRA™ 3, the oxidizing agent Bromine Monochloride (BrCl) is dispensed automatically into each sample tube, to complete the oxidation of mercury compounds. The presence of excess BrCl is visually confirmed by its permanent pale-yellow color formation, which must persist throughout the initial 30-minute digestion process.

Sample solutions are left inside the SANPRA™ 3 for digestion and complete oxidation is visually confirmed through the pale-yellow color that remains unchanged within the sample solution.

Quenching by Hydroxylamine Hydrochloride solution:
Next, SANPRA™ 3 adds Hydroxylamine Hydrochloride (NH2OH·HCl) to quench the excess Bromine, followed by a purging step to remove the excess chlorine gas.

Tin (II) Chloride Reducing Vaporization:
Finally, Tin (II) Chloride (SnCl2) is added to induce reducing vaporization via the Discrete-Direct-Purge (DDP) technique, converting all ionic mercury into elemental mercury (Hg0).

CVAFS Measurement: The sample solution is purged by Argon gas and the elemental mercury (Hg0) vapor is then transferred to the RA-7000F Cold Vapor Atomic Fluorescence Spectrometry (CVAFS) detector for measurement and quantification.

Gold Amalgamation Mode enhances sensitivity and eliminates interferences by trapping and preconcentrating elemental mercury on a collector tube before analysis.

In Gold Amalgamation Mode, the sample solution undergoes:

Bromine Monochloride Oxidation:
Within the SANPRA™ 3, the oxidizing agent Bromine Monochloride (BrCl) is dispensed automatically into each sample tube, to complete the oxidation of mercury compounds. The presence of excess BrCl is visually confirmed from its permanent pale-yellow color formation, which must persist throughout the initial 30-minute digestion process.

Sample solutions are left inside the SANPRA™ 3 for digestion, and complete oxidation is visually confirmed by the pale-yellow color that remains unchanged within the sample solution.

Quenching by Hydroxylamine Hydrochloride solution:
Next, SANPRA™ 3 adds Hydroxylamine Hydrochloride (NH2OH·HCl) to quench the excess Bromine, followed by a purging step to remove the excess chlorine gas.

Tin (II) Chloride Reducing Vaporization:
Finally, Tin (II) Chloride (SnCl2) is added to induce reducing vaporization via the Discrete-Direct-Purge (DDP) technique, converting all ionic mercury into elemental mercury (Hg0).

Gold Amalgamation:
The sample solution is purged by a stream of Argon gas and the elemental mercury (Hg0) vapor is then purged out of solution and trapped, purified and preconcentrated on Mercury Collector Tube (Gold trap) via Gold Amalgamation within the RA-7000F.

CVAFS Measurement:
After Gold Amalgamation, the concentrated and purified elemental mercury vapor is thermally desorbed into the Argon gas stream and sent to the RA-7000F Cold Vapor Atomic Fluorescence Spectrometry (CVAFS) detector for measurement and quantification.

RA-7000F is capable of performing DUAL Mode (Both Direct and Gold Amalgamation Enrichment Mode) in a single measurement. In DUAL Mode, the sample solution undergoes:

Firstly, mercury compounds in the sample solution will undergo the measurement procedure of Direct Mode: Bromine Monochloride Oxidation, Quenching by Hydroxylamine Hydrochloride solution, Tin (II) Chloride Reducing Vaporization followed by CVAFS Measurement.

Right after the 1st measurement, the elemental mercury vapor is re-direct to undergo Gold Amalgamation, where the elemental mercury (Hg0) vapor is then trapped, purified and preconcentrated on a mercury collector tube (Gold trap).

2nd CVAFS Measurement: After Gold Amalgamation, the concentrated and purified elemental mercury vapor is thermally desorbed into the Argon gas stream and is sent to the RA-7000F Cold Vapor Atomic Fluorescence Spectrometry (CVAFS) detector for measurement and quantification.

在直测模式下,RA-7000F搭配SANPRA™ 3F自动进样器,可在同一平台上完成试剂添加与测量全流程。

SANPRA™ 3F 配置80位自动进样器,每个样品管支持5mL(标准)或最多10mL的样品量。用户可直接移取所需分析体积的样品溶液至样品管,也可启用自动液位校准功能,精确调整至设定分析体积(5mL至10mL)。

氯化溴氧化

在 SANPRA™3 中,氧化剂氯化溴(BrCl)会自动分配到每个样品管中,以完成汞化合物的氧化。通过观察样品管中是否形成持久的淡黄色来确认是否存在过量的氯化溴,该颜色必须在最初的30分钟消解过程中保持不变。

样品溶液留在 SANPRA™3 中进行消解,当样品溶液中的淡黄色保持不变时,即可目视确认完全氧化。

盐酸羟胺溶液(EPA245.7方法)或L-抗坏血酸溶液(ISO17852方法)淬灭:

接下来,在 SANPRA™3 中加入盐酸羟胺(NH2OH·HCl)或L-抗坏血酸溶液(C₆H₈O₆)以淬灭过量的溴,随后进行吹 扫以去除过量的氯气。

氯化亚锡还原气化‌‌

最后,通过离散-直接-吹扫(DDP)技术添加氯化亚锡(SnCl₂),引发还原气化反应,将所有离子态汞转化为元素汞(Hg⁰)。‌

冷蒸气原子荧光光谱法(CVAFS)测量

样品溶液经氩气吹扫后,元素汞(Hg⁰)蒸气被输送至 RA-7000F 冷蒸气原子荧光光谱仪(CVAFS)检测器中进行测量与定量分析‌。

金汞齐模式通过在分析前将元素汞(Hg⁰)捕集和预富集在汞收集管中,提升检测灵敏度并消除干扰‌。

该模式下样品溶液需经历以下流程:

氯化溴氧化

在 SANPRA™3 中,氧化剂氯化溴(BrCl)会自动分配到每个样品管中,以完成汞化合物的氧化。 通过观察样品管中是否形成持久的淡黄色来确认是否存在过量的氯化溴,该颜色必须12小时的氧化和消解过程中持续不变

盐酸羟胺溶液淬灭

接下来,SANPRA™ 3F添加盐酸羟胺(NH2OH·HCl)以淬灭过量的溴,随后进行吹扫步骤去除过量的氯气。

氯化亚锡还原气化

最后,通过离散-直接-吹扫(DDP)技术添加氯化亚锡(SnCl2),引发还原气化反应,将所有离子态汞转化为元素汞(Hg⁰)。

金汞齐

样品溶液通过氩气流吹扫,元素汞(Hg⁰)蒸气从溶液中被吹扫出来,然后在RA-7000F的金汞齐收集管中通过金汞齐化作用完成捕集、纯化与预富集。

冷蒸气原子荧光光谱法(CVAFS)测量

金汞齐化处理后,经富集纯化的元素汞(Hg⁰)蒸气通过热解吸进入氩气流,被输送至RA-7000F冷蒸气原子荧光光谱仪(CVAFS)检测器进行测量与定量分析‌。

RA-7000F可在单次测量中采用双模式联用(直接检测模式 + 金汞齐富集模式),双模式下样品溶液需经历以下流程:

首先,样品溶液中的汞化合物将经历直接模式的测量流程:氯化溴(BrCl)氧化 盐酸羟胺溶液淬灭→ 氯化亚锡(SnCl₂)还原气化→ 冷蒸气原子荧光光谱法(CVAFS)测定。‌

完成第一次测量后,元素汞(Hg⁰)蒸气被重新导入金汞齐化流程:通过金汞齐收集管(金捕集)完成汞蒸气的捕集、纯化与预富集‌。

第二次测量-冷蒸气原子荧光光谱法(CVAFS)测量:金汞齐化处理后,经富集纯化的元素汞(Hg⁰)蒸气通过热解吸进入氩气流,被输送至RA-7000F冷蒸气原子荧光光谱仪(CVAFS)检测器进行测量与定量分析。

为什么双模式很重要?

对于未知样品,如果选择错误的模式/方法,不仅会得到不正确的结果,还会因为需要重复测试而损失一些难得且有限的样品。创新的双模式消除了通过直接模式或金汞齐模式在单次测量中样品分析的不确定性,可同时得出两种结果,以便选择适合并匹配正确的测量范围和方法。

特点

检出限 ≤0.01ppt(万亿分之一)- 搭配精准流量控制

新一代 RA-7000F 配备了增强型的质量流量控制器(MFC),能够准确调节低至 0.04L/min 的稳定流量。

为什么精准流量控制很重要?

超痕量汞检测需要稳定且可控的气流,以确保汞的完全高效捕获和转移。流速的波动会导致回收率不稳定、变异性增加,从而影响检测限、精确度和准确度。通过集成改进的、可靠且性能更佳的流量控制器(MFC),RA-7000F 可确保:

经实证的超痕量汞检测性能

RA-7000F 的增强型金汞齐富集模式可进行汞的预富集,能够实现在 10mL 水样中超痕量汞检测≤0.01ppt。

凭借增强的流量控制技术,RA-7000F 可提供更好的精确度和可靠性,使其成为超痕量汞分析的理想解决方案。

高稳定高灵敏的冷原子荧光(CVAFS)检测器

RA-7000F 配备了先进的冷蒸气原子荧光光谱(CVAFS)检测器,旨在满足检测超低浓度汞的性能需求。

RA-7000F 的增强型检测器的电路优化了信号处理,降低了噪声,提高了精度。此外,优化的金汞齐方法确保了汞的高效捕获和释放,从而提高了仪器灵敏度和重复性。

RAirTM 过滤单元

RA-7000F 内置活性炭过滤器,能够去除 90% 以上的空气中的汞污染物,确保分析环境洁净。

环境空气通过活性炭过滤器后,90%以上的空气中的汞污染物被去除,无汞空气被引入 SANPRA™3F。这对于满足 EPA 245.7, EPA 1631e, 和 ISO 17852等要求超洁净条件以防止污染的标准至关重要。

防止外部空气中的汞污染样品,确保测量结果准确。

通过减少空气中的汞污染,满足洁净实验室的监管要求。洁净室的标准要求达到百分百洁净及无汞空气,内置的活性炭过滤器提供了额外的保护层,最大限度地降低了外部污染风险。

为在 SANPRA™ 3 中用氯化溴消解的样品提供受控且经过活性炭过滤的环境。

氩气吹扫功能:提升并维持试剂清洁度与稳定性

RA-7000F 配备专属氩气净化功能,可针对每种试剂进行独立净化,
有效保障试剂完整性并控制汞本底水平,提高测量结果的可靠性。
RA-7000F 配备专属氩气净化功能,可针对每种试剂进行独立净化,有效保障试剂完整性并控制汞本底水平,提高测量结果的可靠性。

更少汞记忆效应的离散式直接吹扫(DDP)技术

在传统的湿法化学分解方法中,汞记忆效应这一持续存在的难题往往会降低分析的准确性。离散式直接吹扫(DDP)技术的采用可以更大程度地减少这一问题。

采用离散式直接吹扫(DDP)技术时,每个样品都被隔离在各自的样品管中。从加入 BrCl进行氧化到用 SnCl2 进行还原气化,都是单独在每个样品管中进行,没有样品间的接触,因此不会发生交叉污染。在还原气化过程中,使用 PEEK 喷嘴用氩气流对样品溶液进行喷射。所有离子态汞将被转化为元素汞 Hg0 蒸气。随后,Hg0 通过干燥且惰性的路径被传输至冷原子荧光(CVAFS)检测器进行直接检测,或被预浓缩至汞捕集器上,进行金汞齐富集模式测量

DDP 技术无需使用泵转移样品,也无需使用反应盘管或液气相分离器这些会造成样品具有相互接触的机会和经过共同流动路径的部件。DDP 设计更大限度地减少了残留和污染的风险。DDP 方法帮助 RA-7000F 在日常操作中达到精准的超痕量汞测量结果,实现更少的汞记忆效应。

RA-7000F 的汞记忆效应评估

对 500ng 的汞样品 进行分析,模拟极端高汞状
态。

  • 测量后,接下来的空白分析读数为1.5656ng.
  • 重复 空白测试10次,空白值恢复至基线水平,
    表明恢复迅速。

如上数据所示,测量异常高汞 500ng 后的记忆效应小于 0.3%。采用经过充分验证的离散式直接吹扫技术,RA-7000F 能够在记忆效应最小的情况下进行精准的汞分析,确保每次测量都具有高灵敏度和准确性。

  • 最大程度减少交叉污染: 确保高灵敏度分析不
    受影响。
  • 快速恢复: 高汞样品和低汞样品之间的检测间隔
    很短。
  • 结果可靠稳定: 符合严格的监管要求
注:500 ng汞(Hg)的记忆效应及其后续测试均在“高浓度模式”下进行,以验证其残留影响。

RA-7000F 软件

为了让经过性能验证的 RA-7000F 功能更加完善,RA7000FWin 提供了完整系列的直观且用户友好的插件式功能软件,集功能性与易用性于一体,提供丰富的质量控制选项供用户选择,以更大程度地满足用户的分析需求和合规要求。

通过RA7F GLP计数器进行智能监测

RA-7000F软件配有GLP计数器,可记录事关仪器状态的所有关键部件情况。所有关键部件,如气泵、汞灯的使用情况、测量次数、泵管使用情况,以及建议阈值,都会被记录。

RA-7000F ISO 17852 软件插件‌

针对采用ISO 17852作为标准检测方法的实验室,RA-7000F提供专为该标准设计的可选软件插件。此插件预置符合ISO 17852的优化方法,并配备按比例缩减的试剂用量,与RA-7000F的高效工作流程完全适配。

RA-7000F EPA QC 软件插件

在开始常规测量之前,RA-7000F 会执行自动自检,以确保所有组件在测量开始前均能正常工作。这一步骤可确保最佳仪器性能、尽早发现潜在问题,以及减少停机时间,保持仪器稳定可靠。

  • 用户定义的质量控制标准: 用户可以手动输入EPA 1631e 或 EPA 245.7 要求的关键质量控制参数的验收限值,如校准空白, CF 相对标准偏差(RSD), CF 回收率, IPR 回收率, 检测限, 和方法空白。

  • 可定制的质量控制措施: 如果有不符合标准的操作,用户可以选择“ 停止” ,确保对不合规结果立即进行干预

标签栏允许用户使用指定标签对测量数据进行标签和分类,从而改进跟踪和检索以及数据处理。

软件根据所分配的标签将每个测量数据与相应的质量控制类别相关联。所有测量值将根据质量控制标准中的预设定阈值自动验证。

测量完成后,USEPA 方法 (USEPA 1631E和USEPA245.7) 要求的所有质量控制参数都会自动汇编在测量后报告中。

  • 自动生成报告: 此报告提供了合规状态的全面摘要,一目了然地显示了通过或失败的结果。无需额外干预即可生成审计完成报告。

  • 错误预防及数据完整性: 失败的质量控制参数会被明确标记,使用户能够立即采取纠正措施。

灵活搭配

除了可与 SANPRA™ 3F 搭配使用外,RA-7000F还可以与大容量采样器(20mL 冲击式采样器)配合使用,对水样,如河水、地下水、天然水等进行超痕量汞分析。

灵活搭配(Flexi Connect) 可使 RA-7000F 能够轻松连接和切换不同的附件——分析范围可轻松扩展!用于 RA-7000F 的 Flexi Connect 可选附件:

RA-7000F + 20mL 大容量冲击器附件

RA-7000F + 20mL 大容量冲击器套件的工作原理

01

使用RA-7000F 和 20mL 大容量冲击器套件时,氯化溴的氧化需由用户在外部手动完成。

02

氧化过程后,目视确认形成淡黄色,向样品溶液中加入盐酸羟胺以淬灭过量溴。淡黄色将消失。

03

将氧化后的样品溶液倒入 20mL 的冲击式采样器中,添加氯化亚锡(II)(SnCl2)进行还原气化,将所有汞转化为元素汞(Hg0)。

04

选择 TRiFLEX 模式 (直接、金汞齐富集或双模式) 进行操作。

RA-7000A + SANPRA™

RA-7000A是新推出的CVAAS汞分析仪,采用离散式直接吹扫技术,可提供高精确度和高准确度的分析结果。

立即了解RA-7000A的自动化和灵活性。

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