CN202188983U - 真空赶酸仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种真空赶酸仪，包括多孔加热器、恒温控制器、试管、试管封盖、真空管接头、试管真空管道、磨塞集管器、总真空管道、冷凝器、收集瓶、支架、真空泵、低温循环冷却水箱、真空泵管道、冷却水进管、冷却水出管；恒温控制器与多孔加热器通讯；试管排布于多孔加热器中；试管封盖位于试管的开口处；真空管接头设置于试管封盖上；试管真空管道与真空管接头连接；磨塞集管器与试管真空管道连接；总真空管道与磨塞集管器和冷凝器连接；收集瓶置于冷凝器下方；支架将磨塞集管器和冷凝器固定；真空泵通过真空泵管道与冷凝器连接；低温循环冷却水箱通过冷却水进管/出管将冷却水循环。本实用新型用抽真空的方法，加速赶酸时间，阻断酸气散发。
Description
技术领域
本实用新型涉及化学分析的仪器技术领域，具体来说，本实用新型涉及一种消化样品的赶酸过程中加速酸气蒸发和实现酸气零排放的真空赶酸仪。
背景技术
在化学分析中，要对固体样品进行消化分解，使其成为液体。样品消化过程中会使用浓酸类溶剂处理样品(包括：硫酸、盐酸、氢氟酸等等)。然后，还要将其全部蒸发，以达到可以测试分析的要求。
对强酸液体加热蒸发会产生大量酸气，通常在实验室通风柜中操作排入空气中。同时，往往会泄露在室内空气中，腐蚀其他仪器设备，对实验人员身体造成危害，对环境造成污染。
实验人员经常反映加热赶酸耗时太多(2-4小时)，工作效率太低。由于所要承担的样品分析量很大，工作人员希望找到一个方法，加快样品的蒸发速度，以提高工作效率。
消化样品的酸蒸发需要对样品管进行加热(100-200℃)，热量均匀地传导到样品管管壁。一批样品管(10-25个)均匀分布在一个加热块上，要求受热温度一致。
授权公告号为CN201353502Y的中国实用新型专利说明书中公开了一种环保型样品消化酸液回收器，其设有密闭式容器。在密闭式容器的下端封闭嵌入一个进气管，进气管的一端在密闭式容器外，一端在密闭式容器内；在密闭式容器的侧面设置排气孔。该实用新型结构简单，制作成本低，避免了样品由于反应剧烈喷溅损失，以及实验室环境污染物质对消化容器内样品的污染，大大提高分析结果的精确度和准确度，同时最大程度地回收了被蒸发的酸，具有防污染、防喷溅、提高效率等优点。但是，该实用新型存在如下不足之处：
1.体积太大，不能适应批量样品处理；
2.回收器置于试管之上温差不大，无法凝聚酸液，效果有限；
3.不密闭的回收器依然大量酸气泄漏；
4.该回收器其实是一个防爆沸的容器，实际意义不大。
另外，授权公告号为CN201419104Y的中国实用新型专利说明书中公开了一种浓缩赶酸仪，包括主壳体，主壳体内设有加热室，酸气吸收室；加热室内设有多个用于放置消解罐的加热孔，各加热孔内设有电加热装置、温度传感器；酸气吸收室内设置有密封的碱液槽，加热室与碱液槽相通，碱液槽与真空泵连通；碱液槽上设有加液口、排液口；酸气吸收室顶面或侧面设有可打开的酸气吸收室门；加热室的侧面设有加热室门；电加热装置、温度传感器、真空泵均与主控制电路电连接；主壳体表面设有与主控制电路连接的操作按钮及显示装置。该实用新型利用真空泵将加热室内消解产生的酸气吸入到碱液槽中，进行中和反应，从而避免环境污染；它的每个加热孔的加热温度精确控制，可应用于土壤、农产品和环境样品中重金属消解分析。但是，该实用新型存在如下不足之处：
1.批量试管开口上方同处封闭腔体内，试管内样品相互干扰(污染)；
2.碱池置于仪器主壳体内，与样品同时加热，碱池内液体同时蒸发；
3.仪器主壳体内高温与室内环境温度差较大，会形成压差，酸气通过加热孔3、通风口14和风机15向外泄漏；
4.泄漏的酸气很快腐烂风机；
5.由于仪器主壳体内存在泄漏路径，所以其所声称的“加热室内2也产生负压”无法实现；
6.所有功能在仪器主壳体内，设计存在不够合理之处。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种真空赶酸仪，能够在消化样品的过程中使用抽真空的方法加速赶酸时间，并阻断酸气随意散发。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种真空赶酸仪，包括多孔加热器、恒温控制器、试管、试管封盖、真空管接头、试管真空管道、磨塞集管器、总真空管道、冷凝器、收集瓶、支架、真空泵、低温循环冷却水箱、真空泵管道、冷却水进管、冷却水出管；其中，
所述多孔加热器产生高温以加热消化样品；
所述恒温控制器与所述多孔加热器通讯，将其温度控制在理想的状态；
所述试管排布于所述多孔加热器中，其内存放有所述消化样品；
所述试管封盖位于所述试管的开口处，将所述试管封盖；
所述真空管接头设置于所述试管封盖上；
所述试管真空管道与所述真空管接头相连接，将样品消化分解过程中产生的酸蒸汽引出所述试管；
所述磨塞集管器与所述试管真空管道相连接，将所述试管真空管道的输出集中于一处；
所述总真空管道分别与所述磨塞集管器和所述冷凝器相连接，将集中于一处的所述酸蒸汽引入所述冷凝器；
所述冷凝器将所述酸蒸汽冷却形成酸液；
所述收集瓶设置于所述冷凝器的下方，将冷却后的所述酸液收集起来，待所述真空赶酸仪停止运行后卸下清洗；
所述支架将所述磨塞集管器和所述冷凝器固定在合适的位置上使系统达到最佳的真空状态；
所述真空泵通过所述真空泵管道与所述冷凝器相连接，对所述冷凝器抽真空，使所述试管端的压力高于所述冷凝器端的压力；以及
所述低温循环冷却水箱通过所述冷却水进管将低温冷却水导入所述冷凝器，并通过所述冷却水出管将所述冷凝器利用过的冷却水重新导回所述低温循环冷却水箱。
可选地，所述的真空赶酸仪还包括上口压圈，其设置于所述多孔加热器的上口。
可选地，所述试管数量为10至30个。
可选地，所述试管为聚四氟乙烯试管。
可选地，所述试管的深度大于180毫米。
可选地，所述试管封盖的中心设有接管螺纹孔。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型的试管端到真空泵端的密闭空间内存在压差，导致试管内的酸气不断地快速流出，直到把酸气赶尽。
本实用新型批量加热多个样品管，保证每个样品管的加热一致；每个样品管蒸发过程都在单独的密闭的空间进行，互不干扰，并且在真空条件下液体沸点显著降低，可加速酸气的蒸发；最后将酸气低温冷却，充分凝结酸气形成酸液，阻断酸气的四处随意散发。
附图说明
本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1为本实用新型一个实施例的真空赶酸仪的装置结构图；
图2为本实用新型一个实施例的真空赶酸仪的俯视图；
图3为本实用新型一个实施例的真空赶酸仪的多孔加热器的立体图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述地其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
图1为本实用新型一个实施例的真空赶酸仪的装置结构图。而图2为本实用新型一个实施例的真空赶酸仪的俯视图。下面结合图1和图2来描述：
如图1和图2所示，该真空赶酸仪的组成部件可以包括多孔加热器1、恒温控制器2、试管(样品管)4、试管封盖5、真空管接头6、试管真空管道7、磨塞集管器8、总真空管道9、冷凝器10、收集瓶11、支架12、真空泵13、低温循环冷却水箱14、真空泵管道15、冷却水进管16、冷却水出管17等。
其中，多孔加热器1最多可以产生200℃高温，以批量加热放有消化样品的试管4。其温度控制精度可以达到±0.5％，试管4之间的温差不超过0.3℃。恒温控制器2与多孔加热器1通讯，将其温度控制在理想的状态。该恒温控制器2可以与多孔加热器1分离设置，这样不易受高温影响控制性能，也便于维修保养。试管4排布于多孔加热器1中，其可以为聚四氟乙烯试管，数量可以设置10至30个，深度大于180毫米，其内存放有消化样品。在加热样品时须加热整个试管4使其均匀受热。试管封盖5位于试管4的开口处，将试管4封盖，试管封盖5的中心设有接管螺纹孔。真空管接头6设置于试管封盖5上。试管真空管道7与真空管接头6相连接，将样品消化分解过程中产生的酸蒸汽引出试管4。磨塞集管器8与试管真空管道7相连接，将试管真空管道7的输出集中于一处。总真空管道9分别与磨塞集管器8和冷凝器10相连接，将集中于一处的酸蒸汽引入冷凝器10。冷凝器10将酸蒸汽冷却形成酸液。收集瓶11设置于冷凝器10的下方，将冷却后的酸液收集起来，待真空赶酸仪停止运行后很容易卸下清洗。支架12将磨塞集管器8和冷凝器10固定在合适的位置上使系统达到最佳的真空状态。真空泵13通过真空泵管道15与冷凝器10相连接，对冷凝器10抽真空，使试管4端的压力始终高于冷凝器10端的压力，所以酸气在这个压差的作用下，从试管4端流出。低温循环冷却水箱14通过冷却水进管16将低温冷却水导入冷凝器10，使冷凝器10温度保持在10℃以下，充分凝结酸气，并通过冷却水出管17将冷凝器10利用过的冷却水重新导回低温循环冷却水箱14。
按照如此设计，样品在试管4中被加热蒸发的酸气始终处于密闭真空的容器和管道内，毫无泄漏，并且流向真空泵14端。
图3为本实用新型一个实施例的真空赶酸仪的多孔加热器的立体图。如图3所示，该真空赶酸仪还可以包括凸起的上口压圈3，其设置于多孔加热器1的上口，可以防止在装入试管4的操作时，酸液溢出流入仪器内部，亦有美观的作用。
本实用新型的试管端到真空泵端的密闭空间内存在压差，导致试管内的酸气不断地快速流出，直到把酸气赶尽。
本实用新型批量加热多个样品管，保证每个样品管的加热一致；每个样品管蒸发过程都在单独的密闭的空间进行，互不干扰，并且在真空条件下液体沸点显著降低，可加速酸气的蒸发；最后将酸气低温冷却，充分凝结酸气形成酸液，阻断酸气的四处随意散发。
本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种真空赶酸仪，其特征在于，包括多孔加热器(1)、恒温控制器(2)、至少一个试管(4)、试管封盖(5)、真空管接头(6)、试管真空管道(7)、磨塞集管器(8)、总真空管道(9)、冷凝器(10)、收集瓶(11)、支架(12)、真空泵(13)、低温循环冷却水箱(14)、真空泵管道(15)、冷却水进管(16)、冷却水出管(17)；其中，
所述多孔加热器(1)产生高温以加热消化样品；
所述恒温控制器(2)与所述多孔加热器(1)通讯，将其温度控制在理想的状态；
所述试管(4)排布于所述多孔加热器(1)中，其内存放有所述消化样品；
所述试管封盖(5)位于所述试管(4)的开口处，将所述试管(4)封盖；
所述真空管接头(6)设置于所述试管封盖(5)上；
所述试管真空管道(7)与所述真空管接头(6)相连接；
所述磨塞集管器(8)与所述试管真空管道(7)相连接；
所述总真空管道(9)分别与所述磨塞集管器(8)和所述冷凝器(10)相连接；
所述收集瓶(11)设置于所述冷凝器(10)的下方；
所述支架(12)将所述磨塞集管器(8)和所述冷凝器(10)固定在合适的位置上使系统达到最佳的真空状态；
所述真空泵(13)通过所述真空泵管道(15)与所述冷凝器(10)相连接，对所述冷凝器(10)抽真空，使所述试管(4)端的压力高于所述冷凝器(10)端的压力；以及
所述低温循环冷却水箱(14)通过所述冷却水进管(16)将低温冷却水导入所述冷凝器(10)，并通过所述冷却水出管(17)将所述冷凝器(10)利用过的冷却水重新导回所述低温循环冷却水箱(14)。
2.根据权利要求1所述的真空赶酸仪，其特征在于，还包括上口压圈(3)，其设置于所述多孔加热器(1)的上口。
3.根据权利要求1所述的真空赶酸仪，其特征在于，所述试管(4)数量为10至30个。
4.根据权利要求1或3所述的真空赶酸仪，其特征在于，所述试管(4)为聚四氟乙烯试管。
5.根据权利要求1或3所述的真空赶酸仪，其特征在于，所述试管(4)的深度大于180毫米。
6.根据权利要求1所述的真空赶酸仪，其特征在于，所述试管封盖(5)的中心设有接管螺纹孔。
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