CN108593370A - 用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶及其应用方法 - Google Patents

用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶及其应用方法 Download PDF

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吴东辉
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Abstract

用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶及其应用方法，本发明属于实验耗材技术领域，它为了解决现有测定二氧化碳气体中的碳稳定同位素比值时，去除样品瓶杂质气体费时费力的问题。该抽气式样品瓶主要包括样品管、双头针、活塞和活塞杆。抽样方法：先将活塞杆与活塞连接，活塞推到顶部将样品管中气体排出，双头针通过定位卡套扣紧在样品管上，另一端插入到气瓶中，然后拉动活塞杆将活塞移动至样品管底部，利用多用途样品制备装置与稳定同位素质谱仪联用法测定二氧化碳气体中的碳氧稳定同位素比值。利用本发明代替传统的抽真空或通高纯氦气去杂质气体，提高了工作效率，并降低了测试成本，抽气式样品瓶拆装容易，使用便捷。

Description

用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶及其应用 方法
技术领域
本发明属于实验耗材技术领域，具体涉及一种用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品管及其应用方法。
背景技术
二氧化碳中碳稳定同位素对气候变化、生态系统功能等方向的研究有着非常重要的意义。实验室一般采用多用途样品制备装置与稳定同位素质谱仪联用来测定二氧化碳气体中的碳稳定同位素比值。样品瓶在装样前要先将样品瓶中干扰样品测定的杂质气体去除，现在去杂质气体的方法有两种，一种方法为用插入仪器自带双孔针通高纯氦气十分钟左右，为了将杂质气体除净所以需要较大的氦气流速，此方法费时，测试成本高；另一种方法用真空泵将样品瓶抽真空，此方法亦费时费力，效果不佳。
发明内容
本发明的目的为了解决多用途样品制备装置与稳定同位素质谱仪联用法测定二氧化碳气体中的碳稳定同位素比值时，去除样品瓶杂质气体费时费力的问题，而提供一种用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品管及其应用方法。
本发明用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品管包括双头针、定位卡套、管盖、密封垫、活塞托、活塞、样品管、限位盖和活塞杆，样品管的两端分别带有外螺纹，管盖与样品管的上端螺纹连接，管盖的盖面中部开有通孔，管盖与样品管的上端管口之间设置有密封垫，定位卡套为圆盖形，定位卡套的盖面中心开有针孔，定位卡套盖套在管盖外部，在定位卡套的针孔内穿设有双头针；
活塞杆的杆头带有外螺纹，活塞托与活塞杆的杆头螺纹连接，在活塞托的塞托表面设置有活塞，限位盖通过螺纹连接在样品管的下端，限位盖的盖面上开有限位口，带有活塞的活塞杆穿过限位口插入样品管内，限位盖的限位口的口径限制活塞拔离样品管。
本发明应用该用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品管进行抽样的方法按下列步骤实现：
一、抽气式样品管组装：将带有活塞的活塞托从样品管的一端放入，带有活塞的活塞托完全进入样品管内，限位盖通过螺纹旋拧在样品管的下端，密封垫放入管盖中，管盖通过螺纹连接在样品管的上端，定位卡套盖套在管盖外部，双头针的一端(刚好)穿透密封垫，活塞杆从限位盖的限位口穿过，旋转活塞杆使活塞杆与活塞托螺纹连接，推动活塞杆至样品管的上(顶)端，排尽样品管中的气体；
二、抽样：将双头针的另一端插入样品袋的抽气口中，拉动活塞杆使活塞拉至样品管的下部，然后将样品管从定位卡套中拔出，从样品袋上拔出双头针(双头针连同定位卡套一起拔出)，旋脱活塞杆后从限位盖的限位口拔出活塞杆，完成抽样；
三、测定：采用稳定同位素质谱仪测定样品管内气体样品中的碳稳定同位素值。
本发明提供一种抽气式样品管用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的样品瓶。利用本发明的一种抽气式样品管替代现有的样品瓶，能够大大节约测试成本，同时节约排杂气和向样品瓶中注入气体样品的时间。利用本发明的抽气式样品管排杂气时间为2～3秒，抽样品时间约为3～6秒，实验效率高。
本发明提供的用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品管的结构设计巧妙，结构合理，拆装容易，便于运输，使用便捷。
附图说明
图1是本发明用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品管的整体剖面图；
图2是活塞杆的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品管包括双头针1、定位卡套2、管盖3、密封垫4、活塞托5、活塞6、样品管7、限位盖8和活塞杆9，样品管7的两端分别带有外螺纹，管盖3与样品管7的上端螺纹连接，管盖3的盖面中部开有通孔，管盖3与样品管7的上端管口之间设置有密封垫4，定位卡套2为圆盖形，定位卡套2的盖面中心开有针孔，定位卡套2盖套在管盖3外部，在定位卡套2的针孔内穿设有双头针1；
活塞杆9的杆头9-1带有外螺纹，活塞托5与活塞杆9的杆头9-1螺纹连接，在活塞托5的塞托表面设置有活塞6，限位盖8通过螺纹连接在样品管7的下端，限位盖8的盖面上开有限位口，带有活塞6的活塞杆9穿过限位口插入样品管7内，限位盖8的限位口的口径限制活塞6拔离样品管7。
本实施方式双头针为两端圆尖中空的通气针，双头针的一端刚好穿透密封垫4。
本实施方式用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品管设计巧妙，结构合理，拆装容易，便于运输，使用便捷。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是管盖3和限位盖8的材质为硬质塑料。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是活塞6的材质为(高弹)橡胶。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是在活塞托5的塞托表面胶接有活塞6。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是密封垫4为片状橡胶垫。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是活塞托5和活塞杆9的材质为不锈钢。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是定位卡套2的针孔内焊接有双头针1。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是双头针1的长度为35mm～45mm。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是样品管7的长度为110～130mm，外径为12～16mm。
具体实施方式十：本实施方式应用该用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品管进行抽样的方法按下列步骤实施：
一、抽气式样品管组装：将带有活塞6的活塞托5从样品管7的一端放入，带有活塞6的活塞托5完全进入样品管7内，限位盖8通过螺纹旋拧在样品管7的下端，密封垫4放入管盖3中，管盖3通过螺纹连接在样品管7的上端，定位卡套2盖套在管盖3外部，双头针1的一端(刚好)穿透密封垫4，活塞杆9从限位盖8的限位口穿过，旋转活塞杆9使活塞杆9与活塞托5螺纹连接，推动活塞杆9至样品管7的上(顶)端，排尽样品管7中的气体；
二、抽样：将双头针1的另一端插入样品袋的抽气口中，拉动活塞杆9使活塞6拉至样品管7的下部，然后将样品管7从定位卡套2中拔出，从样品袋上拔出双头针1(双头针1连同定位卡套2一起拔出)，旋脱活塞杆9后从限位盖8的限位口拔出活塞杆，完成抽样；
三、测定：采用稳定同位素质谱仪测定样品管7内气体样品中的碳稳定同位素值。
实施例：本实施例用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品管包括双头针1、定位卡套2、管盖3、密封垫4、活塞托5、活塞6、样品管7、限位盖8和活塞杆9，样品管7的两端分别带有外螺纹，管盖3与样品管7的上端螺纹连接，管盖3的盖面中部开有通孔，管盖3与样品管7的上端管口之间设置有密封垫4，定位卡套2为圆盖形，定位卡套2的盖面中心开有针孔，定位卡套2盖套在管盖3外部，在定位卡套2的针孔内穿设有双头针1；
活塞杆9的杆头9-1带有外螺纹，活塞托5与活塞杆9的杆头9-1螺纹连接，在活塞托5的塞托表面胶接有活塞6，限位盖8通过螺纹连接在样品管7的下端，限位盖8的盖面上开有限位口，带有活塞6的活塞杆9穿过限位口插入样品管7内，限位盖8的限位口的口径限制活塞6拔离样品管7。
本实施例双头针1的长度为40mm。样品管7的长度为120mm，外径14mm，内径12mm。活塞杆10的长度为120mm。
本实施例将双头针1插入样品袋的抽气口中，拉动活塞杆9使活塞6拉至样品管7的下部，然后将样品管7从定位卡套2中拔出，被双头针扎透的密封垫能够自动密封，为了保证密封效果用2～3次更换密封垫，从样品袋上拔出双头针1，旋脱活塞杆9后从限位盖8的限位口拔出活塞杆，完成抽样；然后将装有样品的样品管放到自动进样器样品架上，多用途样品制备装置(Thermo Fisher公司生产的GasBench II)与稳定同位素质谱仪联用法测定二氧化碳气体中的碳稳定同位素比值。应用本实施例抽气式样品管排杂气时间约为2秒，抽样品时间约4秒。

Claims (10)

1.用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶，其特征在于该用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品管包括双头针(1)、定位卡套(2)、管盖(3)、密封垫(4)、活塞托(5)、活塞(6)、样品管(7)、限位盖(8)和活塞杆(9)，样品管(7)的两端分别带有外螺纹，管盖(3)与样品管(7)的上端螺纹连接，管盖(3)的盖面中部开有通孔，管盖(3)与样品管(7)的上端管口之间设置有密封垫(4)，定位卡套(2)为圆盖形，定位卡套(2)的盖面中心开有针孔，定位卡套(2)盖套在管盖(3)外部，在定位卡套(2)的针孔内穿设有双头针(1)；
活塞杆(9)的杆头(9-1)带有外螺纹，活塞托(5)与活塞杆(9)的杆头(9-1)螺纹连接，在活塞托(5)的塞托表面设置有活塞(6)，限位盖(8)通过螺纹连接在样品管(7)的下端，限位盖(8)的盖面上开有限位口，带有活塞(6)的活塞杆(9)穿过限位口插入样品管(7)内，限位盖(8)的限位口的口径限制活塞(6)拔离样品管(7)。
2.根据权利要求1所述的用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶，其特征在于管盖(3)和限位盖(8)的材质为硬质塑料。
3.根据权利要求1所述的用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶，其特征在于活塞(6)的材质为橡胶。
4.根据权利要求1所述的用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶，其特征在于在活塞托(5)的塞托表面胶接有活塞(6)。
5.根据权利要求1所述的用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶，其特征在于密封垫(4)为片状橡胶垫。
6.根据权利要求1所述的用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶，其特征在于活塞托(5)和活塞杆(9)的材质为不锈钢。
7.根据权利要求1所述的用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶，其特征在于定位卡套(2)的针孔内焊接有双头针(1)。
8.根据权利要求1所述的用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶，其特征在于双头针(1)的长度为35mm～45mm。
9.根据权利要求1所述的用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶，其特征在于样品管(7)的长度为110～130mm，外径为12～16mm。
10.应用如权利要求1所述的用于二氧化碳中碳稳定同位素测定的抽气式样品瓶进行抽样的方法，其特征在于抽样方法按下列步骤实现：
一、抽气式样品管组装：将带有活塞(6)的活塞托(5)从样品管(7)的一端放入，带有活塞(6)的活塞托(5)完全进入样品管(7)内，限位盖(8)通过螺纹旋拧在样品管(7)的下端，密封垫(4)放入管盖(3)中，管盖(3)通过螺纹连接在样品管(7)的上端，定位卡套(2)盖套在管盖(3)外部，双头针(1)的一端穿透密封垫(4)，活塞杆(9)从限位盖(8)的限位口穿过，旋转活塞杆(9)使活塞杆(9)与活塞托(5)螺纹连接，推动活塞杆(9)至样品管(7)的上端，排尽样品管(7)中的气体；
二、抽样：将双头针(1)的另一端插入样品袋的抽气口中，拉动活塞杆(9)使活塞(6)拉至样品管(7)的下部，然后将样品管(7)从定位卡套(2)中拔出，从样品袋上拔出双头针(1)，旋脱活塞杆(9)后从限位盖(8)的限位口拔出活塞杆，完成抽样；
三、测定：采用稳定同位素质谱仪测定样品管(7)内气体样品中的碳稳定同位素值。
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