CN107233799A - 一种高效同位素分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高效同位素分离装置，包括箱体、负压控制装置和收集器，所述负压控制装置通过第一导管与箱体连接，所述收集器通过第二导管与箱体连接，所述负压控制装置用以抽取箱体内的空气，所述箱体内放置有底盘，所述箱体的上方设有第一小孔和若干第二小孔，所述第一小孔内放置有密封轴承，在所述密封轴承内插入转动杆，所述转动杆的上方连接有手柄，所述转动杆的下方连接底盘，所述底盘上设有若干凹槽和若干第三小孔，转动所述手柄使转动杆转动，所述转动杆转动后通过密封轴承带动底盘转动，所述底盘转动后可分别实现第二小孔的位置与凹槽的位置对应及第二小孔的位置与第三小孔的位置对应。本发明的高效同位素分离装置结构简单、操作简便。

Description

一种高效同位素分离装置

技术领域

本发明涉及同位素分离技术领域，尤其涉及一种高效同位素分离装置。

背景技术

离子交换色谱技术是实现样品纯化分离的唯一途径，但是，同位素分离纯化面临以下问题：(1)化学分离流程时间长，流程繁琐，分离效率低，耗费大量的人力，往往需要耗费一整天的时间，才能完成一批样品的分离纯化；(2)由于流程繁琐，耗费时间长，极容易产生操作失误，导致整批次样品报废；(3)离子交换色谱分离过程中的废液没有实现回收，其造成的环境问题日益突出。

离子交换树脂对实际样品进行分离时，当样品溶液流经离子交换柱时，金属元素与盐酸所形成的络合离子被交换树脂所吸附，由于离子与交换树脂之间的亲和力不同，淋洗液经过树脂时，亲和力小的元素淋洗的速度快，亲和力大的元素速度慢，从而实现元素的分离。目前，对同位素的分离采用自然重力洗脱的方式进行，利用不同元素在离子交换树脂上的分配系数的差异进行分离，实验流程长。

因此，需要研制一种快速实现同位素样品分离纯化的装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高效、快捷、可靠的高效同位素分离装置。

本发明提供一种高效同位素分离装置，包括箱体、负压控制装置和收集器，所述负压控制装置通过第一导管与箱体连接，所述收集器通过第二导管与箱体连接，所述负压控制装置用以抽取箱体内的空气，使箱体内具有恒定的负压，所述收集器用以收集样品分离过程中产生的废液，所述箱体内放置有底盘，所述箱体的上方设有第一小孔和若干第二小孔，所述第一小孔内放置有密封轴承，在所述密封轴承内插入转动杆，所述转动杆的上方连接有手柄，所述转动杆的下方连接底盘，所述底盘上设有若干凹槽和若干第三小孔，转动所述手柄使转动杆转动，所述转动杆转动后通过密封轴承带动底盘转动，所述底盘转动后可分别实现第二小孔的位置与凹槽的位置对应及第二小孔的位置与第三小孔的位置对应，所述第二小孔用以放置离子交换柱，所述凹槽用以放置收集样品的烧杯。

进一步地，所述箱体的侧面设有开口，所述开口处连接有与箱体密封扣合的取样门，所述取样门与开口的连接处设有橡胶密封圈。

进一步地，所述底盘的下方设有溶液槽，所述溶液槽与第三小孔连通，所述溶液槽通过第二导管与收集器连接，样品淋洗过程中的废液通过第三小孔流入溶液槽，然后通过第二导管流入收集器。

进一步地，所述箱体的正面设有第四小孔和第五小孔，所述第四小孔内连接有第一快插接头，所述第五小孔内连接有第二快插接头，将所述第一导管的一端插入第一快插接头内，将所述第一导管的另一端与负压控制装置连接，从而实现箱体与负压控制装置的快速连接，将所述第二导管的一端插入第二快插接头内，将所述第二导管的另一端插入收集器内，从而实现箱体与收集器的连接。

进一步地，所述负压控制装置包括真空泵、指示盘、第一按钮、第二按钮和负压表，所述真空泵通过第一导管抽取箱体内的空气使箱体保持负压，通过调节所述负压表设置箱体内的负压值，所述指示盘用以显示箱体内的压力值，所述第一按钮用以启动真空泵，所述第二按钮用以关闭真空泵。

进一步地，所述第二小孔内放置离子交换柱，所述凹槽内放置烧杯，转动所述手柄，使所述转动杆带动底盘转动至第二小孔的位置与凹槽的位置对应，通过调节所述负压表设定负压值，按下所述第一按钮，启动所述真空泵，所述真空泵启动后通过第一导管抽取箱体内的气体，使箱体内保持恒定的负压值，所述离子交换柱内的样品在负压条件下洗脱到烧杯中。

进一步地，所述凹槽和第三小孔沿着底盘的中心对称分布，所述凹槽的形状为圆形。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

1.本发明利用负压控制装置实现样品在恒定的负压条件下进行连续分离，有效保证了同位素样品分离纯化的效果并提高分离效率；

2.本发明通过收集器实现淋洗废液的自动回收，有效避免环境污染，实现绿色环保；

3.利用本发明的高效同位素分离装置能够有效避免人为因素导致样品收集过程中的误操作及污染，实验准确率高；

4.本发明提供的高效同位素分离装置结构简单，操作简便，可以同时进行多个样品的制备，有效降低了实验成本，具有较好的经济实用性。

附图说明

图1是本发明一种高效同位素分离装置的结构示意图。

图2是本发明一种高效同位素分离装置的箱体的正视图。

图3是本发明一种高效同位素分离装置的箱体的俯视图。

图4是本发明一种高效同位素分离装置的箱体的左视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1、图2和图4，本发明的实施例提供了一种高效同位素分离装置，包括箱体1、负压控制装置2和收集器3，负压控制装置2通过第一导管4与箱体1连接，收集器3通过第二导管5与箱体1连接，负压控制装置2用以抽取箱体1内的空气，使箱体1内具有恒定的负压，收集器3用以收集样品分离过程中产生的废液。

箱体1内放置有底盘6，箱体1的上方设有第一小孔11和若干第二小孔12，第一小孔11内放置密封轴承13，在密封轴承13内插入转动杆14，转动杆14的上方连接有手柄141，转动杆14的下方连接底盘6，转动手柄141使转动杆14转动，转动杆14转动后通过密封轴承13带动底盘6转动，第二小孔12用以放置离子交换柱，一实施例中，第二小孔12的数量为十个。

箱体1的侧面设有开口15，开口15处连接有与箱体1密封扣合的取样门16，取样门16与开口15的连接处设有橡胶密封圈161。

参考图3，底盘6上设有若干沿着底盘6的中心对称分布的凹槽61和第三小孔62，凹槽61和第三小孔62交替排列，凹槽61的形状为圆形，凹槽61用以放置收集样品的烧杯，底盘6转动后可分别实现第二小孔12的位置与凹槽61的位置对应及第二小孔12的位置与第三小孔62的位置对应，一实施例中，凹槽61和第三小孔62的数量为十个。

底盘6的下方设有溶液槽7，溶液槽7与第三小孔62连通，溶液槽7通过第二导管5与收集器3连接，样品淋洗过程中的废液通过第三小孔62流入溶液槽7，然后通过第二导管5流入收集器3。

箱体1的正面设有第四小孔17和第五小孔18，第四小孔17内连接有第一快插接头171，第五小孔18内连接有第二快插接头181，将第一导管4的一端插入第一快插接头171内，将第一导管4的另一端与负压控制装置2连接，从而实现箱体1与负压控制装置2的快速连接，将第二导管5的一端插入第二快插接头181内，将第二导管5的另一端插入收集器3内，从而实现箱体1与收集器3的连接。

负压控制装置2包括真空泵(图中未示)、指示盘21、第一按钮22、第二按钮23和负压表24，真空泵通过第一导管4抽取箱体1内的空气使箱体1保持负压，通过调节负压表24设置箱体1内的负压值，指示盘21用以显示箱体1内的压力值，第一按钮22用以启动真空泵，第二按钮23用以关闭真空泵。

该高效同位素分离装置的工作过程为：将离子交换柱放置在第二小孔12内，并采用密封圈进行密封，将烧杯放置在凹槽61内，转动手柄141，使转动杆14带动底盘6转动至第二小孔12的位置与凹槽61的位置对应，通过调节负压表24设定负压值，按下第一按钮22，启动真空泵，真空泵启动后通过第一导管4抽取箱体1内的气体，使箱体1内保持恒定的负压值，离子交换柱内的样品在负压条件下洗脱到烧杯中，打开取样门16，可将烧杯取出；淋洗废液时，转动手柄141，使转动杆14带动底盘6转动至第二小孔12的位置与第三小孔62的位置对应，废液通过第三小孔62流入溶液槽7，然后通过第二导管5流入收集器3

本发明利用负压控制装置2实现样品在恒定的负压条件下进行连续分离，有效保证了同位素样品分离纯化的效果并提高分离效率；本发明通过收集器3实现淋洗废液的自动回收，有效避免环境污染，实现绿色环保；利用本发明的高效同位素分离装置能够有效避免人为因素导致样品收集过程中的误操作及污染，实验准确率高；本发明提供的高效同位素分离装置结构简单，操作简便，可以同时进行多个样品的制备，有效降低了实验成本，具有较好的经济实用性。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高效同位素分离装置，其特征在于，包括箱体、负压控制装置和收集器，所述负压控制装置通过第一导管与箱体连接，所述收集器通过第二导管与箱体连接，所述负压控制装置用以抽取箱体内的空气，使箱体内具有恒定的负压，所述收集器用以收集样品分离过程中产生的废液，所述箱体内放置有底盘，所述箱体的上方设有第一小孔和若干第二小孔，所述第一小孔内放置有密封轴承，在所述密封轴承内插入转动杆，所述转动杆的上方连接有手柄，所述转动杆的下方连接底盘，所述底盘上设有若干凹槽和若干第三小孔，转动所述手柄使转动杆转动，所述转动杆转动后通过密封轴承带动底盘转动，所述底盘转动后可分别实现第二小孔的位置与凹槽的位置对应及第二小孔的位置与第三小孔的位置对应，所述第二小孔用以放置离子交换柱，所述凹槽用以放置收集样品的烧杯。

2.如权利要求1所述的高效同位素分离装置，其特征在于，所述箱体的侧面设有开口，所述开口处连接有与箱体密封扣合的取样门，所述取样门与开口的连接处设有橡胶密封圈。

3.如权利要求1所述的高效同位素分离装置，其特征在于，所述底盘的下方设有溶液槽，所述溶液槽与第三小孔连通，所述溶液槽通过第二导管与收集器连接，样品淋洗过程中的废液通过第三小孔流入溶液槽，然后通过第二导管流入收集器。

4.如权利要求1所述的高效同位素分离装置，其特征在于，所述箱体的正面设有第四小孔和第五小孔，所述第四小孔内连接有第一快插接头，所述第五小孔内连接有第二快插接头，将所述第一导管的一端插入第一快插接头内，将所述第一导管的另一端与负压控制装置连接，从而实现箱体与负压控制装置的快速连接，将所述第二导管的一端插入第二快插接头内，将所述第二导管的另一端插入收集器内，从而实现箱体与收集器的连接。

5.如权利要求1所述的高效同位素分离装置，其特征在于，所述负压控制装置包括真空泵、指示盘、第一按钮、第二按钮和负压表，所述真空泵通过第一导管抽取箱体内的空气使箱体保持负压，通过调节所述负压表设置箱体内的负压值，所述指示盘用以显示箱体内的压力值，所述第一按钮用以启动真空泵，所述第二按钮用以关闭真空泵。

6.如权利要求5所述的高效同位素分离装置，其特征在于，所述第二小孔内放置离子交换柱，所述凹槽内放置烧杯，转动所述手柄，使所述转动杆带动底盘转动至第二小孔的位置与凹槽的位置对应，通过调节所述负压表设定负压值，按下所述第一按钮，启动所述真空泵，所述真空泵启动后通过第一导管抽取箱体内的气体，使箱体内保持恒定的负压值，所述离子交换柱内的样品在负压条件下洗脱到烧杯中。

7.如权利要求1所述的高效同位素分离装置，其特征在于，所述凹槽和第三小孔沿着底盘的中心对称分布，所述凹槽的形状为圆形。