CN111729351A - 一种新型自动层析分离提纯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型自动层析分离提纯装置，包括：接液机构，其可旋转支撑设置在水平面上；层析柱，其支撑设置在所述接液机构的上方；振动机构，其设置在所述层析柱的外壁上；橡胶套，其套设在所述振动结构外部；搅拌机构，其连通设在所述层析柱上方；两个进液罐，其分别与所述搅拌机构相连通，并设置在所述搅拌机构的上方。本装置设计了一种自动层析分离提纯的新装置，可实现将传统的层析柱和自动化设备紧密相连的全新装置，该装置不仅具有普通的柱层析分离提纯作用，与此同时该设备解决了柱层析实验过程中硅胶填装、上样繁琐、洗脱剂预先调配，洗脱剂浪费、流速控制、试管频繁更换等一系列自动化程度低的问题，节省了人力和时间。

Description

一种新型自动层析分离提纯装置

技术领域

本发明涉及一种新型自动层析分离提纯装置，属于化学仪器领域。

背景技术

在化学实验分离提纯操作过程中，化学反应大部分情况下是均相的，通常情况下有机反应副反应很多，所以实验结束之后我们得到的物质是混合物，其中有反应剩余的原料，反应的副产品，催化剂及所需产物等等均混在一起。这时就需要我们将混合的物质分开，而柱层析分离提纯法就是把这些东西分开的方法中应用最广泛、适应性最强的一种，也是最基础的分离手段。柱层析分离提纯法的原理是根据物质在硅胶上的吸附力不同而使各组分分离。一般情况下极性较大的物质易被硅胶吸附，极性较弱的物质不易被硅胶吸附。当采用溶剂洗脱时，发生一系列吸附→解吸→再吸附→再解吸的过程，吸附力较强的组分，移动的距离小，后出柱；吸附力较弱的组分，移动的距离较大，先出柱。

现有的柱层析实验操作中，实验人员需要手动敲击层析柱或采取加压等方式使硅胶层紧实及排除体系气泡，在上样时需实验人员用胶头滴管让样品紧贴层析柱内壁缓慢流下，减少样品对硅胶层的冲击，还需用事先配好的洗脱剂不间断加入层析柱内，试验期间需要实验人员经常地调试旋塞控制流速，不停的更换接收试管，使得工作十分繁琐，这样增加了实验操作的复杂性，洗脱剂用量不确定产生的溶剂浪费，增大了实验人员的工作量，对实验人员身体造成不可避免的伤害。

发明内容

本发明设计开发了一种新型自动层析分离提纯装置，能够克服现有实验人员在做柱层析实验时需要手动敲击层析柱或采取加压等方式田庄硅胶，教头滴管上样频繁、更换接收试管频繁的问题。

本发明的另一发明目的：能够实时控制柱层析活塞的开度和流量。

本发明提供的技术方案为：

一种新型自动层析分离提纯装置，包括：

接液机构，其可旋转支撑设置在水平面上；

层析柱，其支撑设置在所述接液机构的上方；

振动机构，其设置在所述层析柱的外壁上；

橡胶套，其套设在所述振动结构外部；

搅拌机构，其连通设在所述层析柱上方；

两个进液罐，其分别与所述搅拌机构相连通，并设置在所述搅拌机构的上方。

优选的是，还包括：

铁架台，其水平设置，所述接液机构设置在所述铁架台上。

优选的是，所述层析柱固定设置在所述铁架台上。

优选的是，所述接液装置包括：

圆盘；

两个传送带，其分别设置在所述圆盘的内壁和外壁上；

试管架，其固定设置在所述圆盘上，并与所述圆盘同轴设置。

优选的是，所述振动机构包括：

多个马达震动片，其分别设置在所述层析柱的外壁上。

优选的是，所述层析柱的一端设置有第一旋塞，另一端设置有第二旋塞，所述第一旋塞沿轴向开设有螺旋通道。

优选的是，还包括：

放液器，设置在所述层析柱一端，并与所述第一旋塞相连通；

第一过滤器，其一端与所述放液器的一端相连通；

第一进液泵，其一端与所述第一过滤器的另一端相连通，另一端与所述搅拌机构相连通。

优选的是，所述搅拌装置包括：

搅拌罐；

搅拌器，其设置在所述搅拌罐的底部；

连接管，其一端设置在所述搅拌罐内，另一端与所述第一进液泵的另一端相连通。

优选的是，还包括：

三通管，其包括竖直端和两个相对设置的第一水平端和第二水平端，所述竖直端与所述搅拌罐相连通，所述第一水平端和所述第二水平端分别与所述进液罐相连通。

优选的是，所述第一水平端和所述进液罐之间依次连通设置有第二过滤器和第二进液泵。

本发明所述的有益效果：

1.在原有普通层析柱的基础上增添了微型马达震动片，在实验人员向层析柱填装硅胶及洗脱剂混合物的过程中，安装在层析柱橡胶夹层中的微型马达震动片开始工作，在微型马达震动片的震动下，促使硅胶装填表面平整，提高床层紧实度，排除体系内的气泡。

2.本装置设计了一种旋塞，让洗脱剂和样品在重力作用下紧贴层析柱内壁流下，减少了对硅胶层的冲击，提高实验的准确性。

3.本装置设计了一种柱层析实验专用试管传送装置，所述的柱层析实验专用试管传送装置包括试管传送带，蠕动泵，蜂鸣器，铁架台四个组件组成。其中所述的试管传送带为圆盘结构，传送带安装在圆盘两侧壁，圆盘上方是试管工作台，在工作台上设有多个独立的试管架，接收层析后滴下的洗脱液。利用薄层层析法来区分洗脱液中的物质是否为同一物质，若为同一物质，将其混合在一起，进行旋蒸将洗脱剂蒸出减少了实验人员的工作性和复杂性。

4.本装置设计了一种实验室层析柱自动进液装置，能够检测层析柱内洗脱液的液面高度，并液面根据实际状况自动配制计算和控制层析液的加液量。

本装置设计了一种自动层析分离提纯的新装置，可实现将传统的层析柱和自动化设备紧密相连的全新装置，该装置不仅具有普通的柱层析分离提纯作用，与此同时该设备解决了柱层析实验过程中硅胶填装、上样繁琐、洗脱剂预先调配，洗脱剂浪费、流速控制、试管频繁更换等一系列自动化程度低的问题，不再需要实验人员一直在装置旁边守候，节省了人力和时间，提高了是实验的精确性，极大程度的避免了对实验人员身体的伤害。

附图说明

图1为本发明所述的新型自动层析分离提纯装置的结构示意图。

图2为本发明所述的第一旋塞的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供新型自动层析分离提纯装置，包括：第一传送带110、试管架120、第二传送带130、开关140、显示器150、调速器160、蜂鸣器170、铁架台200、蓄电池310、蠕动泵320、橡胶套330、微型马达340、层析柱350、第一超声波距离探测器360、放液器370、第一过滤器380、第一进液泵390、搅拌罐410、第二超声波距离探测器420、音频报警器430、进气管440、空气过滤器450、三通管460、进液罐500。

铁架台200设置在水平面上，接液机构设置在铁架台200上，试管架120可旋转支撑设置在接液机构顶部，层析柱350固定设置在铁架台200上，并位于接液机构的上方，振动机构设置在层析柱350的外壁上，在振动机构外部还套设有橡胶套，避免对层析柱的伤害。搅拌机构与层析柱350的一端相连通，同时搅拌机构通过三通管450与两个进液罐500相连通，两个进液罐500设置在搅拌机构的上方，两个进液罐500将不同的溶剂滴入到搅拌机构中，通过设置在搅拌机构底部的搅拌器对两个进液罐流入搅拌机构的液体进行搅拌，搅拌后流入层析柱350进行洗脱，并通过接液机构进行接液，完成柱层析实验。

接液机构设置在铁架台200上，包括：圆盘、第一传送带110、试管架120、第二传送带130，第一传送带110设置在圆盘内部，为内传送带，第二传送带130设置在圆盘外部，为外传送带，多个试管架110分别等间距设置在圆盘上，接收层析后滴下的洗脱液。

如图2所示，层析柱350固定设置在铁架台上，在层析柱350外部设置有震动机构，震动机构包括多个微型马达340，多个微型马达340均匀排布在层析柱350外部，能够对层析柱内的硅胶进行震荡，在微型马达340外部还套设有橡胶套360。层析柱350的一端连通设置有第一旋塞351，另一端连通设置有第二旋塞，其中第二旋塞与蠕动泵320相连接，第一旋塞351沿径向开设有螺旋通道。第一旋塞351与放液器370的一端相连通，在放液器370一端还设置有第一超声波探测器360，放液器370的另一端与第一过滤器380的一端相连同，第一过滤器380的另一端与第一进液泵390一端相连通，第一进液泵390的另一端通过连接管连通设置在搅拌罐410内。

搅拌机构包括：搅拌罐410、第二超声波距离探测器420、音频报警器430、进气管440、空气过滤器450、三通管460。在搅拌罐410底部，设置有搅拌器，音频报警器430设置在搅拌罐410的顶部，进气管440的一端连通设置在搅拌罐410内，另一端了设置有空气过滤器450。三通管460包括竖直端和两个相对设置的水平端，其中，三通管的竖直端设置在搅拌罐410内，两个水平端设置在搅拌罐的上方，两个水平端分别连通有进液罐500。第二进液泵的一端与进液罐500相连通，另一端连通有第二过滤器的一端，第二过滤器的一端与三通管460的水平端相连通。

实验前，将第一传送带110、试管架120、第二传送带130、开关140、显示器150、调速器160、蜂鸣器170组成的接液机构整体固定在铁架台200上，并由电力驱动，将层析柱350调整高度后，固定在接液机构固定在铁架台200上，并位于接液机构上方，在层析柱350的外壁上，均匀排布多个微型马达片340，微型马达片340的动力由蓄电池310提供，并在微型马达片340的外部套设有橡胶套330，避免对层析柱的伤害。第二旋塞与蠕动泵320相连接。

实验开始时，将配好的硅胶和洗脱剂的混合物加入到层析柱350中，通过蠕动泵320打开第二旋塞，同时多个微型马达片340开始工作，直至页面硅胶层上表面结束，之后通过蠕动泵320旋紧第二旋塞；通过以上操作使密度极小的硅胶与洗脱机的混合物田庄表面平整并且均匀无气泡，进而提高床层的紧实度。硅胶装填完毕后加入样品，样品通过第一旋塞351在中立作用下绕层析柱内壁呈螺旋形缓慢贴内壁流入层析柱350中硅胶层上表面。加入样品后，两个进液罐500分别通过第二进液泵开始工作，两个进液罐500按实现预定好的比例通过第二进液泵、第二过滤器和三通管460进入搅拌罐410内通过搅拌器进行混合，形成最终洗脱液。

当液体进入搅拌罐410时，第二超声波距离探测器420开始工作，同时底部的搅拌器开始转动。若搅拌罐410中的液位进入到第二超声波距离探测器420范围时，两个进液罐500的第二进液泵关闭，洗脱液通过放液器370、第一进液泵390、第一过滤器380进入到层析柱350上方的储液罐内，并通过第一旋塞351在中立作用下绕层析柱内壁呈螺旋形缓慢贴内壁流入到层析柱350中。

储液管中有第一超声波距离探测器360控制储液管中的液位，当储液管的液位进入到第一超声波距离探测器360探测范围内时，搅拌罐410的第一进液泵390自动停止。洗脱剂添加完成后，调节蠕动泵320控制第二旋塞的开度，从而对层析柱350内的洗脱液的流速进行控制。打开试管传送开关140，显示屏150将显示接液机构的工作状态，确定滴满一支试管所用的小周期后，调接液机构的调速器160，洗脱剂从层析柱350的底部旋塞滴入到试管中，没滴满一支试管，第一传送带110和第二传送带130带动试管架120转动到下一接收试管，多次重复操作，当全部试管被滴满时，接液机构的蜂鸣器170开始报警，提醒实验人员准备更换接收试管，进而实现了实验室层析分离自动提纯的工作。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种新型自动层析分离提纯装置，其特征在于，包括：

接液机构，其可旋转支撑设置在水平面上；

层析柱，其支撑设置在所述接液机构的上方；

振动机构，其设置在所述层析柱的外壁上；

橡胶套，其套设在所述振动结构外部；

搅拌机构，其连通设在所述层析柱上方；

两个进液罐，其分别与所述搅拌机构相连通，并设置在所述搅拌机构的上方。

2.根据权利要求1所述的新型自动层析分离提纯装置，其特征在于，还包括：

铁架台，其水平设置，所述接液机构设置在所述铁架台上。

3.根据权利要求2所述的新型自动层析分离提纯装置，其特征在于，所述层析柱固定设置在所述铁架台上。

4.根据权利要求3所述的新型自动层析分离提纯装置，其特征在于，所述接液装置包括：

圆盘；

两个传送带，其分别设置在所述圆盘的内壁和外壁上；

试管架，其固定设置在所述圆盘上，并与所述圆盘同轴设置。

5.根据权利要求4所述的新型自动层析分离提纯装置，其特征在于，所述振动机构包括：

多个马达震动片，其分别设置在所述层析柱的外壁上。

6.根据权利要求5所述的新型自动层析分离提纯装置，其特征在于，所述层析柱的一端设置有第一旋塞，另一端设置有第二旋塞，所述第一旋塞沿轴向开设有螺旋通道。

7.根据权利要求6所述的新型自动层析分离提纯装置，其特征在于，还包括：

放液器，设置在所述层析柱一端，并与所述第一旋塞相连通；

第一过滤器，其一端与所述放液器的一端相连通；

第一进液泵，其一端与所述第一过滤器的另一端相连通，另一端与所述搅拌机构相连通。

8.根据权利要求7所述的新型自动层析分离提纯装置，其特征在于，所述搅拌装置包括：

搅拌罐；

搅拌器，其设置在所述搅拌罐的底部；

连接管，其一端设置在所述搅拌罐内，另一端与所述第一进液泵的另一端相连通。

9.根据权利要求8所述的新型自动层析分离提纯装置，其特征在于，还包括：

三通管，其包括竖直端和两个相对设置的第一水平端和第二水平端，所述竖直端与所述搅拌罐相连通，所述第一水平端和所述第二水平端分别与所述进液罐相连通。

10.根据权利要求9所述的新型自动层析分离提纯装置，其特征在于，所述第一水平端和所述进液罐之间依次连通设置有第二过滤器和第二进液泵。

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