CN111085037A - 一种固液混合与分离方法及实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种固液混合与分离方法及实验装置，混合与分离方法包括以下步骤：S1、将固液相与放射性核素加入试管中，其中试管固定在试验平台上；S2、试验平台进行竖直旋转，使得试管中的固液相与放射性核素混合均匀；S3、对上述步骤S2中盛放混合均匀后固液相与放射性核素的试管进行水平旋转，使得固液发生分离，并对分离后的液相进行收集；本方案中的固液混合与分离方法及实验装置其能够将固液相与放射性核素的混合及分离步骤有机的结合起来，大大简化了实验步骤；此外通过设置有的防辐射层可以有效的保护操作人员的人身安全，并同时可以减少人为操作对实验数据的影响。

Description

一种固液混合与分离方法及实验装置
技术领域
本发明涉及环境介质和材料放射性核素吸附技术领域，具体涉及一种固液混合与分离方法及实验装置。
背景技术
吸附作用是放射性核素在水环境迁移过程中受到的主要阻滞作用，因此研究水环境介质对放射性核素的吸附特性行为时开展一系列放射性核素水环境影响评价的基础。此外，在放射性水环境污染修复领域，吸附材料作为主要的修复手段之一也是各国学者的研究热点与难点。
研究放射性核素吸附特性最常用的方式为室内静态批示实验，通过对不同核素在各类固液相介质中的吸附分配行为，深入探究各类吸附机理。静态批示实验常包括固液介质的混合与分离步骤，传统固液混合与固液分离采用恒温振荡器与高速离心机，其存在的缺点包括：(1)由于介质盛放容器为离心管，底面积较小，采用水平振荡法无法将固体介质振荡悬浮从而与液相充分混合；(2)采用离心机只能将固液介质分层，后续还需要通过抽滤等步骤实现固液介质分离，操作繁琐；(3)振荡器与离心机多应用于非放射性领域，未考虑放射性核素辐射对实验人员的影响。因此，急需一种能实现离心管中固液能充分混合且分离方便，以及考虑放射性核素辐照作用影响的实验技术手段。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种固液混合与分离方法及实验装置，该混合与分离方法及实验装置其能够实现试管中的固液能充分混合且方便分离，具备极强的实用性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种固液混合与分离方法，其特征在于，所述固液混合与分离方法包括以下步骤：S1、将固液相与放射性核素加入试管中，其中试管固定在试验平台上；S2、试验平台进行竖直旋转，使得试管中的固液相与放射性核素混合均匀；S3、对上述步骤S2中盛放混合均匀后固液相与放射性核素的试管进行水平旋转，使得固液发生分离，并对分离后的液相进行收集。
进一步，在上述步骤S3中，固液分离时，液相为通过设置在试管中内底部的致密过滤片进行分离收集。
进一步，上述步骤S1至S3为在防辐射环境下进行。
同时，本发明还提供一种用于实现上述固液混合与分离方法的实验装置，所述实验装置包括水平旋转层、试管盛放台、用于盛放固液相和放射性核素的试管、操作台以及用于驱动所述试管盛放台竖直旋转的竖直旋转驱动机构，其中所述试管固定放置在所述试管盛放台上，所述试管盛放台上设置有与所述水平旋转层或竖直旋转驱动机构相连的连接轴。
进一步，所述实验装置还包括设置在所述水平旋转层外层的由核防护材质构成的防辐射层。
进一步，所述试管通过设置在其内腔底部的致密过滤片分隔为上下隔离的固液混合室和液体收集室。
进一步，所述操作台设置在所述水平旋转层的底端处。
本方案具有的有益技术效果为：本方案中的固液混合与分离方法及实验装置其能够将固液相与放射性核素的混合及分离步骤有机的结合起来，大大简化了实验步骤；此外通过设置有的防辐射层可以有效的保护操作人员的人身安全，并同时可以减少人为操作对实验数据的影响。
附图说明
图1为本发明中的固液混合与分离实验装置的立体结构示意图；
图2为本发明中的固液混合与分离实验装置的俯视结构示意图；
图3为本发明中的试管结构示意图。
图中：
1-防辐射层，2-水平旋转层，3-试管盛放台，4-操作台，5-水平连接轴，6-垂直连接轴，7-试管，71-固液混合室，72-液体收集室，73-致密过滤片。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
本发明提供一种固液混合与分离方法，该固液混合与分离方法包括以下步骤：S1、将固液相与放射性核素加入试管中，其中试管固定在试验平台上；S2、试验平台进行竖直旋转，使得试管中的固液相与放射性核素混合均匀；S3、对上述步骤S2中盛放混合均匀后固液相与放射性核素的试管进行水平旋转，使得固液发生分离，并对分离后的液相进行收集。在上述步骤S3中，固液相与放射性核素的固液分离过程，其为通过在试管中内底部的致密性滤片进行分离；同时上述混合与分离方法为在核防护环境下进行，以对操作人员形成防护。
参照附图1和2所示，本发明还提供一种用于实现上述固液混合与分离方法的实验装置，该实验装置包括水平旋转层2、试管盛放台3、用于盛放固液相和放射性核素的试管7、操作台4以及用于驱动试管盛放台3竖直旋转的竖直旋转驱动机构，其中试管7固定放置在试管盛放台3上，试管盛放台3上设置有与水平旋转层2或竖直旋转驱动机构相连的连接轴。水平旋转层2其可以进行水平方向的旋转转动，竖直旋转驱动机构其可以驱动试管盛放台3进行竖直方向的旋转运动。操作台4设置在水平旋转层2的底端，便于操作人员控制。此外，为了使得操作人员具备健康的作业环境，本发明在水平旋转层2的外围设置有由核防护材质构成的防辐射层1，例如为采用铅材质构成防辐射层1，当然也可以采用其它常见的防辐射材质。
结合参照附图3所示，本发明中的试管7通过设置在其内腔底部的致密过滤片73分隔为上下隔离的固液混合室71和液体收集室72。
实验时，打开电源，检查整个实验装置是否正常；
将固液相与放射性核素加入试管7上部的固液混合室71中，并将试管7放入试管盛放台3上进行固定；试管7固定后，在操作台4上选择混合模式，即将竖直驱动机构通过连接轴与试管盛放台3进行相连，试管盛放台3其在竖直驱动机构的作用下开始进行竖直方向的旋转运动，以使得试管7中的固液相与放射性核素混合均匀，其中转数可以通过操作台4上进行调节选择；混合均匀后可以选择分离模式，即将水平旋转层2通过连接轴与试管盛放台3进行相连，试管盛放台3进行水平旋转运动(最快可达500转/分)，试管7伴随着试管盛放台3进行高速旋转，进行固液分离操作，在高速旋转状态下分离液体通过试管7中的致密过滤片73进入试管7底部的液体收集室72中，分离完成后，关闭电源，完成操作。
综上所述，本方案中的固液混合与分离方法及实验装置其能够将固液相与放射性核素的混合及分离步骤有机的结合起来，大大简化了实验步骤；此外通过设置有的防辐射层1可以有效的保护操作人员的人身安全，并同时可以减少人为操作对实验数据的影响。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种固液混合与分离方法，其特征在于，所述固液混合与分离方法包括以下步骤：
S1、将固液相与放射性核素加入试管中，其中试管固定在试验平台上；
S2、试验平台进行竖直旋转，使得试管中的固液相与放射性核素混合均匀；
S3、对上述步骤S2中盛放混合均匀后固液相与放射性核素的试管进行水平旋转，使得固液发生分离，并对分离后的液相进行收集。
2.根据权利要求1所述的一种固液混合与分离方法，其特征在于：在上述步骤S3中，固液分离时，液相为通过设置在试管中内底部的致密过滤片进行分离收集。
3.根据权利要求1或2所述的一种固液混合与分离方法，其特征在于：上述步骤S1至S3为在防辐射环境下进行。
4.一种用于实现如上述权利要求1中所述的一种固液混合与分离方法的实验装置，其特征在于：所述实验装置包括水平旋转层、试管盛放台、用于盛放固液相和放射性核素的试管、操作台以及用于驱动所述试管盛放台竖直旋转的竖直旋转驱动机构，其中所述试管固定放置在所述试管盛放台上，所述试管盛放台上设置有与所述水平旋转层或竖直旋转驱动机构相连的连接轴。
5.根据权利要求4所述的一种固液混合与分离的实验装置，其特征在于：所述实验装置还包括设置在所述水平旋转层外层的由核防护材质构成的防辐射层。
6.根据权利要求4或5所述的一种固液混合与分离的实验装置，其特征在于：所述试管通过设置在其内腔底部的致密过滤片分隔为上下隔离的固液混合室和液体收集室。
7.根据权利要求6所述的一种固液混合与分离的实验装置，其特征在于：所述操作台设置在所述水平旋转层的底端处。
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