CN201716205U - 一种便携式的地下水14c提取器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种便携式的地下水¹⁴C提取器。所述的沉淀器由聚氯乙烯沉淀桶(1)、球阀(3)、变径接头(4)和取样瓶(5)组成；所述的支架由圆箍、竖梁(6)、和支腿(7)组成。所述的沉淀桶(1)为倒筒锥形，其上部为圆柱体，下部为倒圆锥体，顶部圆面中心有瓶口瓶盖(2)，下部锥底依次连接球阀(3)、变径接头(4)和取样瓶(5)。本实用新型特点是体积小，沉淀器、支架可以拆装，携带方便，适用于野外现场操作，完全沉淀后关闭球阀，拧下取样瓶，然后打开球阀，处理桶内液体，使用简单，易操作，无污染。

Description

一种便携式的地下水14C提取器 

技术领域

本实用新型涉及水文地质测量领域的测量仪器，特别是涉及一种便携式的地下水¹⁴C提取器。 

背景技术

¹⁴C测定年代方法被公认为是研究地下水形成历史与演化规律的一种有效方法。这种方法在水文地质学等学科研究工作中的应用愈来愈广泛。采样技术是该法应用中的关键技术之一。 

中国专利02156280公开了一种地下水¹⁴C的提取采样系统。该系统解决上述技术间题所采用的技术方案是：地下水¹⁴C年代测定真空脱气鼓气法采样工艺，其工艺如下： 

(1)采样系统抽真空，即用真空泵对密闭采样系统进行抽气，使空气通过空气洗瓶除去二氧化碳并流经整个系统，排走系统内的二氧化碳； 

(2)取样水，即利用系统内真空，通过管路将一定体积的源水吸入二氧化碳脱出器内： 

(3)调节pH值，即向二氧化碳脱出器内的水样中加入酸液，并使pH≤2； 

(4)鼓气、脱出二氧化碳，即利用系统内真空，使经过空气洗瓶洗去二氧化碳的空气通入二氧化碳脱出器底部并鼓气，使水样中溶解二氧化碳脱出； 

(5)收集，即用二氧化碳收集器中的碱液吸收水样中脱出的二氧化碳； 

(6)鼓气8-20分钟后，放掉水样： 

(7)与步骤(6)同步，向另一二氧化碳脱出器注入源水，以下按步骤(3)～(6)进行操作。 

(8)按上述操作步骤用两个二氧化碳脱出器交替鼓气、脱气，直至收集2.5～5克碳为止(根据水样中重碳酸根含量确定水样用量)。 

上述工艺所用的酸液可以为磷酸。 

上述工艺所用的碱液为氢氧化钾溶液。 

地下水¹⁴C年代测定真空脱气鼓气法采样工艺所应用的采样系统，由依次连通的真空泵、缓冲瓶、二氧化碳收集器及通过三通阀门分别与二氧化碳收集器相连的两组二氧化碳脱出器及空气洗瓶组成，真空泵与缓冲瓶之间的管路上设有螺旋夹，二氧化碳脱出器上分别设有漏斗，漏斗上分别设有二通阀门；二氧化碳脱出器的底部侧壁上分别设有与源水相通的进水管，进水管上分别设有二通阀门；空气洗瓶通过导管与二氧化碳脱出器连通，空气洗瓶通过进气管与外界连通。 

目前国际上提取¹⁴C的方法是国际原子能机构提供的，国内的方法是中国地质调查局发布的《环境同位素调查方案设计与样品采集技术要求(GWI-B3)》，主要有如下缺点： 

(1)沉淀器的圆桶容积是50L，比较大，支架不能拆卸，占用的空间比较大，野外携带极不方便； 

(2)沉淀器直接和取样瓶连接，等沉淀完毕后，如果沉淀较多，要把塑料管从沉淀器的低部插入样品瓶，并慢慢地把沉淀物吸到另一个样品瓶中，这样操作费时费力。 

(3)当全部沉淀物都从漏斗中取出后，用固定在搅拌棒底端的橡皮塞子塞住漏斗颈部以封闭圆桶底部，拧下取样瓶，这样操作容易使塞子和圆桶底部密封不好，漏出废液。 

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足和缺点，本实用新型提供了一种便携式的地下水¹⁴C提取器。 

本实用新型的一种便携式的地下水14C提取器由沉淀器和支架构成，其特征在于： 

所述的沉淀器由聚氯乙烯沉淀桶1、变径接头、球阀和取样瓶组成； 

所述的支架由圆箍、竖梁6、和支腿7组成。 

所述的沉淀桶为倒筒锥形，其上部为圆柱体，下部为倒圆锥体，顶部圆面中心有瓶口瓶盖2，下部锥底依次连接球阀、变径接头和取样瓶。 

在具体实施中， 

所述的支架中的圆箍为水平布置的上下两层组成、其上层圆箍的直径略大于沉淀桶上部的圆柱体直径，其下层圆箍的直径小于沉淀桶上部的圆柱体直径； 

所述的支架中的竖梁通过连接点连接上下圆箍和所述的支架中的支腿； 

所述的变径接头4两端接头直径分别适应球阀3出口直径和取样瓶5瓶口直径； 

所述的球阀3直径为Φ32； 

所述的取样瓶5容量为100ml； 

所述的连接点10为设有2～3个内螺纹凹孔的小球体； 

所述的连接点的内螺纹凹孔的内径为Φ12。 

应用本实用新型提取地下水中的¹⁴C同位素的过程是，首先把沉淀桶注满地下水，加入NaOH调整pH＞12，加入氯化钡形成碳酸钡沉淀，沉淀完毕后关闭球阀，拧下取样瓶，密封即可。 

本实用新型的沉淀器材料是聚氯乙烯，支架为不锈钢管。提取过程如下： 

1.把支腿和竖梁都通过连接点拧到圆箍上，安装支架(图1)， 

2.用水样清洗沉淀桶3遍，做到桶内无污物，无上次采样后的任何残留物， 

3.把取样瓶拧到变径接头上(图2)，保证不漏水 

4.将水引入沉淀桶时，水管直接插入水中进行加水，尽量减少水流与空气的接触，减少气泡的产生。 

5.当水加至离桶口3～4cm时，停止加水，加入5ml浓度为10mol/L的NaOH溶液，清洗加样小瓶3次，清洗液倒入桶中；然后加入5mlBaCl2溶液，清洗加样小瓶3次，清洗液倒入桶中。 

6.继续加水至沉淀桶内无气泡，盖好内盖和外盖。 

7.把沉淀器取下，放到车上，充分混合，然后去另一个地点采样，一天内可以采集若干个地下水¹⁴C水样。 

8.晚上回到住处，静止沉淀完后，若沉淀较多，可以关闭阀门，拧下取样瓶，然后再安装新的取样瓶，打开阀门，继续接沉淀物，当全部沉淀物都从沉淀桶中取出后，关闭阀门，拧下取样瓶，用胶布密封，桶内废液回收处理。 

9.冲洗沉淀器3次，防止沉淀物变干并附着在桶壁。 

实用新型效果： 

1.由于本实用新型的圆桶沉淀器容积为5L，体积较小，支架的支腿和竖梁 都是螺纹不锈钢钢管，可以通过连接点直接拧到圆箍上，方便拆装，汽车携带比较方便，适用于野外现场操作； 

2.沉淀桶连接阀门，阀门连接取样瓶，沉淀较多时，可以关闭阀门，拧下取样瓶，然后再安装新的取样瓶，当桶内沉淀物取完后，也只需关闭阀门，拧下取样瓶即可，操作非常简单，省时省力； 

3.本实用无污染，属于新型环保产品； 

4.本实用新型成本低，占用空间比较小，携带比较方便，操作简单，省时省力，便于推广使用。 

附图说明

图1支架示意图图 

图2沉淀器示意图 

图3支架支撑沉淀器示意图 

具体实施方式

本实用新型优选的实施方式，结合详细说明如下。 

图1为支架示意图，上层圆箍8和下层圆箍9分别为不锈钢圆管，钢管通过连接点10连接竖梁和支腿。 

图2为沉淀器示意图，瓶盖分为内盖和外盖，以隔绝外界空气，圆桶下部连接球阀(Φ32)，球阀下部接一变径接头，变径接头一端为Φ32，另一端为取样瓶密封盖，内部为空，取样瓶为100ml的方口瓶。 

图3为支架支撑沉淀器示意图，使用时把沉淀器套入到支架中即可。 

Claims (7)

1.一种便携式的地下水¹⁴C提取器，所述的¹⁴C提取器由沉淀器和支架构成，其特征在于：

所述的沉淀器由聚氯乙烯沉淀桶(1)、球阀(3)、变径接头(4)和取样瓶(5)组成；

所述的支架由圆箍、竖梁(6)、和支腿(7)组成；

所述的沉淀桶(1)为倒筒锥形，其上部为圆柱体，下部为倒圆锥体，顶部圆面中心有瓶口瓶盖(2)，下部锥底依次连接球阀(3)、变径接头(4)和取样瓶(5)；

所述的支架中的圆箍为水平布置的上下两层组成、其上层圆箍(8)的直径略大于沉淀桶上部的圆柱体直径，其下层圆箍(9)的直径小于沉淀桶上部的圆柱体直径；

所述的支架中的竖梁(6)通过连接点(10)连接上下圆箍和所述的支架中的支腿(7)。

2.如权利要求1所述的¹⁴C提取器，其特征在于：

所述的变径接头(4)两端接头直径分别适应球阀(3)出口直径和取样瓶(5)瓶口直径。

3.如权利要求1所述的¹⁴C提取器，其特征在于：

所述的球阀(3)直径为Φ32。 

4.如权利要求1所述的¹⁴C提取器，其特征在于：

所述的取样瓶(5)容量为100ml。

5.如权利要求1所述的¹⁴C提取器，其特征在于：

所述的连接点为设有2～3个内螺纹凹孔的小球体。

6.如权利要求5所述的¹⁴C提取器，其特征在于：

所述的连接点的内螺纹凹孔的内径为Φ12。

7.如权利要求1所述的¹⁴C提取器，其特征在于：

所述的变径接头(4)两端接头直径分别适应球阀(3)出口直径和取样瓶(5)瓶口直径；

所述的球阀(3)直径为Φ32；

所述的取样瓶(5)容量为100ml；

所述的连接点(10)为设有2～3个内螺纹凹孔的小球体；

所述的连接点的内螺纹凹孔的内径为Φ12。 

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