CN201740689U - 光催化消解仪 - Google Patents

Abstract

光催化消解仪，属于化学分析仪器，解决现有的光分析仪一次只能测定一个待测水体样品，以及紫外灯置于样品中增加样品测定所需体积、影响紫外灯的寿命和紫外灯外壁需定期清洗的问题。本实用新型所述的光催化消解仪包括N个样品消解管、M个紫外灯和N个磁力搅拌器，N个样品消解管构成1个成样品消解管组，M个紫外灯分为两列，均匀分布在所述的样品消解管组的两侧，N个磁力搅拌器的分别位于N个样品消解管所在位置的正下方。本实用新型能够同时测定多个待测水体样品，用于水体化学需氧量测定、高锰酸盐指数测定，以及用于光催化实验研究的光催化反应装置。

Description

光催化消解仪 

技术领域

本实用新型涉及一种消解仪，属于化学分析仪器。 

背景技术

化学需氧量（COD）及高锰酸盐指数是水体污染的主要指标，也是水质检测的重要参数。目前，测定水体化学需氧量（COD）主要采用重铬酸盐滴定法和快速消解分光光度法实现，所述的重铬酸盐滴定法对应的消解过程采用加热回流法实现；所述的快速消解分光光度法对应的消解过程采用微回流管封闭回流法实现。上述两种消解过程需要大量浓硫酸以及价格昂贵的硫酸银，而且测定时间长，操作繁琐、劳动强度大。 

高锰酸盐指数的测定方法与化学需氧量的测定方法相类似，可以采用相同的装置实现。 

近些年来，许多学者将光催化技术应用于COD测定，但是，现有光分析仪一次只能测定一个待测水体样品，不利于批量测定；另外，所述发明中紫外灯需要置于水体中，这种做法影响紫外灯的寿命、增大反应器容积，增加待测定水体样品的体积，使得紫外灯外壁需定期清洗。 

发明内容

本实用新型的目的是为解决现有的光分析仪一次只能测定一个待测水体样品，以及紫外灯置于样品中增加样品测定所需体积、影响紫外灯的寿命和紫外灯外壁需定期清洗的问题，提供了一种光催化消解仪。 

本实用新型是通过下述方案予以实现的：光催化消解仪，它包括外壳、孔板、N个样品消解管、M个紫外灯、载物台、N个磁力搅拌器和紫外灯电源镇流器，外壳是一个上端开口的壳体，载物台由载物板与固定板构成，载物板与外壳的底面平行，固定板与外壳的底面垂直，所述的载物板与固定板连接为一整体且固定在外壳的侧壁上，孔板扣合在外壳的开口处，孔板上开有N个通孔，所述的N个通孔排成一列，N个样品消解管分别穿过孔板上的N个通孔，样品消解管的底部与载物台的上表面相接触，N个样品消解管构成1个样品消解管组； 

M个紫外灯分为两列，均匀分布在所述的样品消解管组的两侧；

N个磁力搅拌器分别固定在外壳的底面上且N个磁力搅拌器分别位于N个样品消解管所在位置的正下方；

紫外灯电源镇流器固定在外壳的底面上，紫外灯电源镇流器为M个紫外灯供电；

其中，N为正整数，M为大于2的偶数。

本实用新型中所述的外壳用于承载及保护内部的各个部件，孔板用于固定样品消解管；除此之外，外壳及孔板所扣成的整体能够防止紫外灯所产生的紫外线的泄露； 

本实用新型中采用样品消解管盛装待测水体样品，能够减小待测水体样品用量；

本实用新型中将M个紫外灯均匀分布在样品消解管的两侧，提供较大的受光面积和较强的光辐射强度，紫外灯与待测水体样品不相接触，不会影响紫外灯的使用寿命，因此，紫外灯外壁无需进行定期清洗；

本实用新型中的磁力搅拌器用于在消解过程中使待测水体样品扰动，可以同步或单独搅拌多个样品消解管中的溶液。

本实用新型采用多光源照射样品消解管，能够同时测定多个待测水体样品，每一个样品消解管可单独取出和放入。 

水体化学需氧量测定过程：将待测水体样品与适量的重铬酸钾、二氧化钛加入样品消解管中，调节至适宜的pH值；将样品消解管放入本实用新型所述的装置中，开启磁力搅拌器及紫外灯，对上述待测水体样品进行搅拌，紫外灯照射15分钟，完成光催化消解。将上述光催化消解后的待测水体样品离心后取上层清液，用分光光度计在610nm波长下测定吸光度值。 

高锰酸盐指数测定过程：将待测水体样品与适量的高锰酸钾、二氧化钛加入样品消解管中，调节至适宜的pH值；将样品消解管放入本实用新型所述的装置中，开启磁力搅拌器及紫外灯，对上述待测水体样品进行搅拌，紫外灯照射15分钟，完成光催化消解。将上述光催化消解后的待测水体样品离心后取上层清液，用分光光度计在525nm波长下测定吸光度值。 

本实用新型所述的光催化消解仪中紫外灯位于待测水体外，不影响紫外灯的使用寿命，紫外灯外壁无需进行定期清洗；样品消解管中盛装待测水体样品，减少待测水体样品的用水量；本实用新型所提供的装置能够在相同条件下、同时、批量测定样品，具有消解快速、彻底，操作简单，便于批量测定的特点。 

附图说明

图1是具体实施方式一中所述的光催化消解仪的内部结构剖面图；图2是具体实施方式八中孔板上打有通孔的示意图；图3是具体实施方式九的内部结构剖面图。 

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1具体说明本实施方式。光催化消解仪，它包括外壳1、孔板2、N个样品消解管3、M个紫外灯4、载物台5、N个磁力搅拌器6和紫外灯电源镇流器7，外壳1是一个上端开口的壳体，载物台5由载物板5-1与固定板5-2构成，载物板5-1与外壳1的底面平行，固定板5-2与外壳1的底面垂直，所述的载物板5-1与固定板5-2连接为一整体且固定在外壳1的侧壁上，孔板2扣合在外壳1的开口处，孔板2上开有N个通孔，所述的N个通孔排成一列，N个样品消解管3分别穿过孔板2上的N个通孔，样品消解管3的底部与载物台5的上表面相接触，N个样品消解管3构成1个样品消解管组； 

M个紫外灯4分为两列，均匀分布在所述的样品消解管组的两侧；

N个磁力搅拌器6分别固定在外壳1的底面上且N个磁力搅拌器6分别位于N个样品消解管3所在位置的正下方；

紫外灯电源镇流器7固定在外壳1的底面上，紫外灯电源镇流器7为M个紫外灯4供电；

其中，N为正整数，M为大于2的偶数。

本实施方式中所述的外壳1用于承载及保护内部的各个部件，孔板2用于固定样品消解管3；除此之外，外壳1及孔板2所扣成的整体能够防止紫外灯4所产生的紫外线的泄露； 

本实施方式中采用样品消解管3盛装待测水体样品，能够减小待测水体样品用量；

本实施方式中将M个紫外灯4均匀分布在样品消解管3的两侧，提供较大的受光面积和较强的光辐射强度，紫外灯4与待测水体样品不相接触，不会影响紫外灯4的使用寿命，因此，紫外灯外壁无需进行定期清洗；

本实施方式中的紫外灯4与紫外灯电源镇流器7串连后接入市电；

本实施方式中的磁力搅拌器6用于在消解过程中使待测水体样品扰动，可以同步或单独搅拌多个样品消解管3中的溶液。

本实施方式采用多光源照射样品消解管3，能够同时测定多个待测水体样品，每一个样品消解管3可单独取出和放入。 

水体化学需氧量测定过程：将待测水体样品与适量的重铬酸钾、二氧化钛加入样品消解管3中，调节至适宜的pH值；将样品消解管3放入本实施方式所述的装置中，开启磁力搅拌器6及紫外灯4，对上述待测水体样品进行搅拌，紫外灯4照射15分钟，完成光催化消解。将上述光催化消解后的待测水体样品离心后取上层清液，用分光光度计在610nm波长下测定吸光度值。 

高锰酸盐指数测定过程：将待测水体样品与适量的高锰酸钾、二氧化钛加入样品消解管3中，调节至适宜的pH值；将样品消解管3放入本实施方式所述的装置中，开启磁力搅拌器6及紫外灯4，对上述待测水体样品进行搅拌，紫外灯4照射15分钟，完成光催化消解。将上述光催化消解后的待测水体样品离心后取上层清液，用分光光度计在525nm波长下测定吸光度值。 

本实施方式所述的光催化消解仪中紫外灯4位于待测水体外，不影响紫外灯4的使用寿命，紫外灯外壁无需进行定期清洗；样品消解管3中盛装待测水体样品，减少待测水体样品的用水量；本实施方式所提供的装置能够在相同条件下、同时、批量测定样品，具有消解快速、彻底，操作简单，便于批量测定的特点。 

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一所述的光催化消解仪的不同之处在于，所述的N个样品消解管3的材质为石英。 

本实施方式所述的样品消解管3选择石英为样品消解管3的材质，其对紫外光的吸收小，有利于紫外光穿透管壁到达水体。 

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一及具体实施方式二所述的光催化消解仪的不同之处在于，所述的样品消解管3的管径在1.0～4.0cm之间。 

本实施方式所述的样品消解管3为圆柱形管体，区别于以往测试时水体样品用量多于40mL，本实施方式中测试的待测水体样品用量小于10mL，减少了待测水体样品的用水量。 

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三所述的光催化消解仪的不同之处在于，所述的外壳1为长方形壳体。 

本实施方式所述的外壳1不仅能够承载及保护内部的各个部件，还能够防止紫外灯4所产生的紫外线的泄露，根据其内部部件的数量，合理设计外壳的形状和大小。 

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一、二或四所述的光催化消解仪的不同之处在于，所述的M个紫外灯4与样品消解管3的高度方向平行。 

本实施方式所述的M个紫外灯4与外壳1的底面相平行，使得紫外灯4均匀照射待测水体，紫外灯利用更充分。 

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一、二或四所述的光催化消解仪的不同之处在于，所述的M个紫外灯4与样品消解管3的高度方向垂直。 

本实施方式所述的M个紫外灯4与外壳1的底面相垂直，使得紫外灯4均匀照射待测水体，紫外灯利用更充分。 

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一所述的光催化消解仪的不同之处在于，所述的磁力搅拌器6由电动机、永磁铁及搅拌磁铁片构成，电动机的转速可调，电动机带动永磁铁旋转，搅拌磁铁片置于该磁力搅拌器6所对应的样品消解管3内。 

本实施方式所述的搅拌磁铁片及永磁体为长方形磁铁片，搅拌磁铁片及永磁体外面包裹聚乙烯材料，搅拌磁铁片及永磁体的厚度方向上的两端分别为N极及S极。 

本实施方式中所述的磁力搅拌器6与市面上现有的磁力搅拌器相比，具有结构简单、体积小的优势，采用本实施方式所述的磁力搅拌器6能够减小本实施方式所述的光催化消解仪的体积。 

 具体实施方式八：下面结合图2具体说明本实施方式。本实施方式与具体实施方式一、二、四和七所述的光催化消解仪的不同之处在于，它还包括a×M/2个紫外灯4、a×N个样品消解管3、a×N个磁力搅拌器6，在孔板2上还打有a×N个通孔，a×N个通孔排成a列，a×N个样品消解管3分别穿过孔板2上的a×N个通孔，a×N个样品消解管3构成a个样品消解管组，a×M/2个紫外灯4构成a个紫外灯组，每1个紫外灯组中的M/2个紫外灯4排列成一列， a个样品消解管组与a个紫外灯组间隔排列，其中，a为正整数。 

实施方式所述的装置中共有a+1个样品消解管组及a+2个紫外灯组，a+2个紫外灯组与a+1个样品消解管组间隔排列，保证任意一个样品消解管组的两侧都排列有二个紫外灯组。采用本实施方式所述的装置不仅能够同时测定多个待测水体样品，而且降低了紫外灯4的使用数目，节约了成本。 

具体实施方式九：下面结合图3具体说明本实施方式。本实施方式与具体实施方式八所述的光催化消解仪的不同之处在于，它还包括罩盖8，罩盖8扣合在孔板2上。 

本实施方式中所述的罩盖8是活动的，与具体实施方式一所述的装置无连接，活动式罩盖8能够方便样品消解管3的取放，另外，罩盖8将从孔板2的通孔中露出一部分的样品消解管3扣盖，能够防止紫外线的泄露。 

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式九所述的光催化消解仪的不同之处在于，它还包括风扇，风扇固定在固定板5-2或外壳1的一个侧壁上。 

本实施方式所述的光催化消解仪还包括风扇，能够将紫外灯产生的热量及时排到外壳1的外部。 

Claims (10)

1.光催化消解仪，其特征是：它包括外壳（1）、孔板（2）、N个样品消解管（3）、M个紫外灯（4）、载物台（5）、N个磁力搅拌器（6）和紫外灯电源镇流器（7），外壳（1）是一个上端开口的壳体，载物台（5）由载物板（5-1）与固定板（5-2）构成，载物板（5-1）与外壳（1）的底面平行，固定板（5-2）与外壳（1）的底面垂直，所述的载物板（5-1）与固定板（5-2）连接为一整体且固定在外壳（1）的侧壁上，孔板（2）扣合在外壳（1）的开口处，孔板（2）上开有N个通孔，所述的N个通孔排成一列，N个样品消解管（3）分别穿过孔板（2）上的N个通孔，样品消解管（3）的底部与载物台（5）的上表面相接触，N个样品消解管（3）构成1个样品消解管组；

M个紫外灯（4）分为两列，均匀分布在所述的样品消解管组的两侧；

N个磁力搅拌器（6）分别固定在外壳（1）的底面上且N个磁力搅拌器（6）分别位于N个样品消解管（3）所在位置的正下方；

紫外灯电源镇流器（7）固定在外壳（1）的底面上，紫外灯电源镇流器（7）为M个紫外灯（4）供电；

其中，N为正整数，M为大于2的偶数。

2.根据权利要求1所述的光催化消解仪，其特征在于：所述的N个样品消解管（3）的材质为石英。

3.根据权利要求1或2所述的光催化消解仪，其特征在于：所述的样品消解管（3）的管径在1.0～4.0cm之间。

4.根据权利要求3所述的光催化消解仪，其特征在于：所述的外壳（1）为长方形壳体。

5.根据权利要求1、2或4所述的光催化消解仪，其特征在于：所述的M个紫外灯（4）与样品消解管（3）的高度方向平行。

6.根据权利要求1、2或4所述的光催化消解仪，其特征在于：所述的M个紫外灯（4）与样品消解管（3）的高度方向垂直。

7.根据权利要求1所述的光催化消解仪，其特征在于：所述的磁力搅拌器（6）由电动机、永磁铁及搅拌磁铁片构成，电动机的转速可调，电动机带动永磁铁旋转，搅拌磁铁片置于该磁力搅拌器（6）所对应的样品消解管（3）内。

8.根据权利要求1、2、4或7所述的光催化消解仪，其特征在于：它还包括a×M/2个紫外灯（4）、a×N个样品消解管（3）、a×N个磁力搅拌器（6），在孔板（2）上还打有a×N个通孔，a×N个通孔排成a列，a×N个样品消解管（3）分别穿过孔板（2）上的a×N个通孔，a×N个样品消解管（3）构成a个样品消解管组，a×M/2个紫外灯（4）分为a个紫外灯组，每1个紫外灯组中的M/2个紫外灯（4）排列成一列， a个样品消解管组与a个紫外灯组间隔排列，其中，a为正整数。

9.根据权利要求8所述的光催化消解仪，其特征在于：它还包括罩盖（8），罩盖（8）扣在孔板（2）上。

10.根据权利要求9所述的光催化消解仪，其特征在于：它还包括风扇，风扇固定在固定板（5-2）或外壳（1）的一个侧壁上。

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