CN101089589A - 能消除压差影响的气量法测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能消除压差影响的气量法测定装置，包括腔内设有试剂瓶(1)的反应瓶(2)，还包括贮液瓶(10)、升降支架(11)、设有开启装置的连接分配管以及竖直设置的直立式测量管(6)和检压U形管(7)，设有开启装置的连接分配管的进口端与反应瓶(2)的内腔密封相连、出口端分别与直立式测量管(6)的一端以及检压U形管(7)的一端密封相连，直立式测量管(6)的另一端与贮液瓶(10)的底部密封相连，贮液瓶(10)与升降支架(11)上下滑动的相连。使用本发明的装置能显著提高气体测量的准确性。

Description

能消除压差影响的气量法测定装置

技术领域

本发明涉及一种具有广泛用途的气量测定装置，可用于任何引起气体体积发生变化过程的测定。

背景技术

气量法因装置结构简单、操作方便等优点而被广泛用于各种化学反应和生物化学过程的产气量或耗气量的测定，如土壤碳酸盐含量、土壤过氧化氢酶活性、NH₄ ⁺-N含量等测定。目前的测定装置是采用反应瓶与“U”形管连接，根据“U”形管中液面的升、降高度计算产气量或耗气量。然而，该方法存在许多不足之处，例如随着反应瓶中气体的产生或消耗，“U”形管中液面随之发生升或降，即造成反应瓶与外界产生一个压差，从而使装置内的气体受到压缩或膨胀，对测量带来了较大误差。尽管通过做矫正曲线也可降低这一误差，但比较麻烦，还需通过计算才能得到结果；而且由于反应瓶体积变化带来的误差无法得到矫正。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能消除压差影响的气量法测定装置，使用本发明的装置能显著提高测量的准确性。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能消除压差影响的气量法测定装置，包括腔内设有试剂瓶的反应瓶，还包括贮液瓶、升降支架、设有开启装置的连接分配管以及竖直设置的直立式测量管和检压U形管，设有开启装置的连接分配管的进口端与反应瓶的内腔密封相连、出口端分别与直立式测量管的一端以及检压U形管的一端密封相连，直立式测量管的另一端与贮液瓶的底部密封相连，贮液瓶与升降支架上下滑动的相连。

作为本发明的能消除压差影响的气量法测定装置的改进：设有开启装置的连接分配管包括四通管，四通管的3个通路分别与反应瓶的内腔、直立式测量管的一端和检压U形管的一端密封相连，四通管的另一个通路上设有密封夹。

作为本发明的能消除压差影响的气量法测定装置的进一步改进：升降支架上设有螺纹，可沿着此螺纹上下运动的旋转升降旋钮与贮液瓶固定相连。

作为本发明的能消除压差影响的气量法测定装置的进一步改进：直立式测量管和检压U形管分别被竖直固定在固定支架上。

在本发明中，所有管路之间的连接均为密封连接，目的是为了保证整套测定装置的密封性。

本发明的能消除压差影响的气量法测定装置，由于能消除测定时因反应瓶内外的压差以及反应瓶体积变化对测定结果带来的误差，即实现了将原有的“有压”测量转变为“无压”测量，因此能显著提高测量的准确性。具体的说，本发明具有如下有益效果：

1、成功实现了在反应瓶内外无压差的条件下进行直接读数，消除了测定时因反应瓶内外压差以及反应瓶体积变化对测定结果带来的误差，显著提高了测量准确性。并且不需做矫正曲线，使操作更简便。

2、在现有测定装置中，最大测量范围为“U”形测量管一半高度的气体体积(因超过时，“U”形测量管中的液体将被冲出)。而本发明中，由于直立式测量管的下端通过软管与贮液瓶相连，因此不用担心直立式测量管中的液体被冲出。所以其最大测量范围可由直立式测量管的顶端至底端。即当现有测定装置的“U”形测量管与本发明的直立式测量管在高度相等的条件下，采用本发明装置时测量范围可增大1倍。

3、本发明中，由于检压U形管和直立式测量管中的液体均采用了比重较轻且张力小的柴油，从而提高了检测灵敏度。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的能消除压差影响的气量法测定装置的结构示意图。

具体实施方式

图1给出了一种能消除压差影响的气量法测定装置，包括反应瓶2、设有开启装置的连接分配管、直立式测量管6、检压U形管7、贮液瓶10和升降支架11。该设有开启装置的连接分配管包括一个四通管51，该四通管51由相互连通的通路511、通路512、通路513和通路514组成；在通路511上设有密封夹52。

反应瓶2内装有试剂瓶1，反应瓶2可采用普通三角瓶。试剂瓶1可用普通小烧杯，其大小以可用镊子自由的放入反应瓶2内、并可通过摇晃反应瓶2使其侧倒为宜。反应瓶2的瓶口设有密封瓶口用的橡皮塞3。橡皮塞3上设有一根玻璃管31，此玻璃管31的一端无间隙地穿过橡皮塞3后与反应瓶2的内腔相连通，此玻璃管31的另一端通过软管4与通路512密封相连。

在固定支架9上分别以竖直方式固定设置了直立式测量管6和检压U形管7，直立式测量管6可用50ml碱式滴定管代替；检压U形管7的高度约25cm左右，可选用U形玻璃管。检压U形管7的其中一个开口端与通路514密封相连。直立式测量管6的上端与通路513密封相连，直立式测量管6的下端通过软管8与贮液瓶10的底部密封相连。可选用梨形分液漏斗作为贮液瓶10。

升降支架11上设有螺纹，可沿着此螺纹上下运动的旋转升降旋钮12与贮液瓶10固定相连，因此贮液瓶10能相对于升降支架11上下滑动。

本发明的能消除压差影响的气量法测定装置，具体使用前需进行以下2个步骤的工作：

1、在贮液瓶10中加入溶有红色染料的柴油，柴油能通过软管8流入直立式测量管6内；柴油的加入数量以直立式测量管6中的液面到达“零点”61、且贮液瓶10中的柴油达到贮液瓶10容量的1/3体积为宜；这可以通过调节贮液瓶10在升降支架11上的相对高度来实现。

2、从检压U形管7的另一个开口端注入溶有红色染料的柴油，直至检压U形管7内的红色柴油为检压U形管7的一半高度为止。此时，在检压U形管7的两管的液面处画一条横线作为压力平衡线71。

下面以测定土壤碳酸盐含量为例，具体说明本发明的能消除压差影响的气量法测定装置的工作过程：

1、称取过60号筛的风干土0.5-10克(根据碳酸盐含量高低而定)，放入反应瓶2中，用蒸馏水湿润土壤；在试剂瓶1中加10ml的浓度为1∶3的盐酸，将试剂瓶1小心放入反应瓶2中，塞紧橡皮塞3。

2、打开密封夹52，转动旋转升降旋钮12以调整贮液瓶10的高度，使得直立式测量管6中的液面刚好处于“零点”61位置上。

3、夹紧密封夹52使整套装置处于密闭状态，此时检压U形管7的两管的液面均应位于压力平衡线71上。

4、晃动反应瓶2，将试剂瓶1翻倒使盐酸与土壤中的碳酸盐反应产生CO₂，随着CO₂气体的释放，直立式测量管6中的液面开始下降。检压U形管7左侧管中的液面也同时下降，而右侧管中的液面在上升。不断摇动反应瓶2使反应完全，约15分钟反应将完成；此时，直立式测量管6和检压U形管7中的液面高度不再变化。若产气量较大时，则需边摇晃反应瓶2边转动旋转升降旋钮12降低贮液瓶10所处的高度，以降低反应瓶2内外的压差，否则，因压差太大会使检压U形管7中的液体冲出。

5、最后转动旋转升降旋钮12，降低贮液瓶10所处的高度，使检压U形管7左右两管的液面均处在压力平衡线71上，表明此时反应瓶2内外的压差被消除。

此时，直立式测量管6上的读数即为反应过程所产生CO₂气体的实际体积，通过公式换算即可得出该土壤的碳酸盐含量。

注意点：摇晃反应瓶2时最好带手套捏在瓶颈上端，以避免手温对反应瓶2中气体体积的影响而造成测定误差。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (4)

1、一种能消除压差影响的气量法测定装置，包括腔内设有试剂瓶(1)的反应瓶(2)，其特征是：还包括贮液瓶(10)、升降支架(11)、设有开启装置的连接分配管以及竖直设置的直立式测量管(6)和检压U形管(7)，所述设有开启装置的连接分配管的进口端与反应瓶(2)的内腔密封相连、出口端分别与直立式测量管(6)的一端以及检压U形管(7)的一端密封相连，直立式测量管(6)的另一端与贮液瓶(10)的底部密封相连，所述贮液瓶(10)与升降支架(11)上下滑动的相连。

2、根据权利要求1所述的能消除压差影响的气量法测定装置，其特征是：所述设有开启装置的连接分配管包括四通管(51)，所述四通管(51)的3个通路分别与反应瓶(2)的内腔、直立式测量管(6)的一端和检压U形管(7)的一端密封相连，四通管(51)的另一个通路上设有密封夹(52)。

3、根据权利要求2所述的能消除压差影响的气量法测定装置，其特征是：所述升降支架(11)上设有螺纹，可沿着此螺纹上下运动的旋转升降旋钮(12)与贮液瓶(10)固定相连。

4、根据权利要求3所述的能消除压差影响的气量法测定装置，其特征是：所述直立式测量管(6)和检压U形管(7)分别被竖直地固定在固定支架(9)上。

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