CN202837231U - 一种电极法测定小体积溶液中离子浓度变化的装置 - Google Patents
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Abstract
一种电极法测定小体积溶液(8～25m1)中离子浓度变化的装置，其属于离子浓度监测配套装置。本实用新型包括：恒温玻璃水槽，带有中孔和侧孔的透明恒温水槽盖，平底玻璃试管。平底玻璃试管能满足离子复合电极与小体积溶液充分接触的同时，离子复合电极的感应膜不会接触到试管壁，且连续转动的磁子不会碰到离子复合电极；恒温水槽盖的中孔可防止装有小体积溶液的平底玻璃试管倾斜或者翻倒；后处理时仅需处理特制玻璃试管。本实用新型可用于在恒温和磁力搅拌的同时，实时在线监测溶液中离子浓度的变化，特别适用于获得难、数量少的样品中离子浓度的监测，应用效果较好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采用离子复合电极，在恒温和磁力搅拌的同时，实时在线监测小体积溶液中离子浓度变化的装置。
背景技术
离子复合电极(如氟离子复合电极、氯离子复合电极、溴离子复合电极、碘离子复合电极、硝酸根离子复合电极、钙离子复合电极和钾离子复合电极等)是测定溶液中离子浓度最典型的方法，具有操作简单、方便迅速，灵敏度高，准确，选择性好和适用范围宽等特点，因此在许多领域如食品、环境领域已被广泛应用，如GB8372-2001《牙膏》和GB/T22104-2008《土壤中氟化物的离子选择电极法》等中均用到氟离子复合电极。
各种离子复合电极的操作手册中，一般推荐溶液体积应≥25ml；有些型号的电极也可以测定小体积溶液(最小5ml)中的离子浓度，但需在不连续搅拌、恒温或者室温的条件下才能实现。当要求在连续搅拌和恒温的条件下实时在线监测小体积溶液中离子浓度的变化时，5ml体积很难实施，文献一“Distributionof diisopropylphosphorofluoridate-hydrolyzing enzyme between sheath andaxoplasm of squid giant axon(F.C.G.Hoskin，Journal of Neurochemistry，1976(26)：1043-1045)”，美国专利US005589386的实施例之一和文献二“Kinetics of theDFPase Activity in Tetrahymena thermophila(WAYNE G.LANDIS，MARK V.HALET，DENNIS W.JOHNSON，Journal of Protozoology，1986，33(2)：216-218)”都提到在搅拌和室温或者恒温的条件下，测定5ml反应体系中的氟离子浓度，但是，没有说明是连续搅拌，以其采用的离子电极(Orion 96-09和ORION901氟离子复合电极)尺寸和所用装置分析，反应是在间歇搅拌的情况下进行的，以间歇搅拌代替连续搅拌，当测量离子浓度时，暂时停止搅拌，将离子电极深入溶液中测量离子浓度；测量完成后，取出电极，再打开搅拌，如此循环，完成 整个测量过程，这种做法不能实现实时在线测量；如在电极平衡的时间不够长(电极一般平衡2min后得到的响应值才可信)、或者溶液混合的不够均匀等情况下测量，将影响实验数据的准确性，导致读取的数据不能真实反映溶液中离子浓度的变化。
发明内容
本实用新型的目的是要设计一种采用离子复合电极在恒温和磁力搅拌的同时，实时在线监测小体积(8～25ml)溶液中离子浓度变化的装置，它能满足离子复合电极与小体积溶液充分接触的同时，离子复合电极的感应膜不会接触到平底玻璃试管壁，且连续转动的磁子不会接触离子复合电极；能有效的防止装有小体积溶液的平底玻璃试管倾斜或者翻倒；后处理时仅需处理平底玻璃试管即可。
本实用新型的目的是这样实现的：设计一个Ф外径32～34mm×Ф内径29～31mm×H79～81mm的平底玻璃试管；为该平底玻璃试管选一个水浴玻璃槽，水浴玻璃槽的高度为65～75mm，水浴玻璃槽的外径与恒温磁力搅拌器操作台的外径相匹配；为该水浴玻璃槽配一个透明的带有中孔(Ф34～36mm)和侧孔(Ф2～5mm)的盖子，水槽盖上中孔的直径(Ф中孔34～36mm)与平底玻璃试管的外径(Ф外径32～34mm)相匹配，侧孔的直径(Ф侧孔2～5mm)与恒温磁力搅拌器温度探头的直径相匹配。
本实用新型的技术方案如下：该装置包括水浴玻璃槽、透明水槽盖、平底玻璃试管、菱形磁子、恒温磁力搅拌器，水浴玻璃槽放于恒温磁力搅拌器上，平底玻璃试管通过透明水槽盖的中孔放入水浴玻璃槽，菱形磁子和离子复合电极放于平底玻璃试管，恒温磁力搅拌器的温度探头通过透明水槽盖的侧孔固定于水浴玻璃槽，水浴玻璃槽的高度为65～75mm，水浴玻璃槽外径与恒温磁力搅拌器操作台的外径相匹配，透明水槽盖为塑料材质，透明水槽盖的中心处开一个中孔，直径为34～36mm，透明水槽盖的侧方开一个侧孔，直径为2～5mm， 平底玻璃试管的内径为29～31mm，外径为32～34mm，高度为79～81mm，菱形磁子的对角线长度分别为5mm和10mm，恒温磁力搅拌器的功率为650W，频率为50～60Hz。
本实用新型的离子复合电极为氟离子复合电极、氯离子复合电极、溴离子复合电极、碘离子复合电极、硝酸根离子复合电极、钙离子复合电极或钾离子复合电极。
离子复合电极的直径为10～16mm，高度为110～147mm。与标准玻璃试管比较，自设计平底玻璃试管变宽变短，其内径为Ф内径29～31mm，能够保证离子复合电极与溶液充分接触，且感应膜不会接触到平底玻璃试管壁；特制平底玻璃试管H 79～81mm的高度，有利于离子复合电极的放入和取出。
在该平底玻璃试管中放入对角线长度为5mm和10mm的菱形磁子，当溶液体积为8ml时，其在Ф外径32～34mm×Ф内径29～31mm×H79～81mm的特制平底玻璃试管中的液面高度在11mm上下，离子选择电极深入液面1～2mm后，电极的下表面与磁子的距离在5mm左右，能够保证磁子在0～1000r/min的范围内转动不会接触离子复合电极。
水浴玻璃槽的高度为65～75mm，透明水槽盖上中孔的直径为34～36mm，与特制平底玻璃试管Ф外径32～34mm的外径相匹配，能够防止该平底玻璃试管倾斜或者倒掉；水槽盖上侧孔的直径为2～5mm，与恒温磁力搅拌温度探头的直径相匹配，便于固定温度探头；透明水槽盖的配制可大大缩短实验时的恒温时间；此外，水浴玻璃槽采用透明设计便于观察溶液变化。
后处理时仅需将特制平底玻璃试管取出，对其进行消毒、清洗等，方便、实用，尤其是处理有毒有害溶液时，这一设计的优势更加明显。
本实用新型因为只涉及一个特制平底玻璃试管，以及相互配套的恒温水槽和带中孔和侧孔的透明水槽盖，因此结构特别简单；同时由于着眼点不在于以间歇搅拌代替连续搅拌，所以对恒温磁力搅拌器和离子复合电极的操作方式没有任何特殊的要求；另外，特制平底玻璃试管的取出和放入都很容易，后处理 也方便，所以容易实现。
附图说明
图1电极法测定小体积溶液中离子浓度变化的装置结构示意图
1.恒温磁力搅拌器，2.磁子，3.水浴玻璃槽，4.透明水槽盖，5.平底玻璃试管，6.离子复合电极，7.恒温磁力搅拌器的温度探头。
具体实施方式
该装置包括一个水浴玻璃槽3，带有中孔和侧孔的透明水槽盖4，及相互配套的特制平底玻璃试管5。
将水浴玻璃槽3放到恒温磁力搅拌器1上，水浴玻璃槽3中是特制的平底玻璃试管5，将磁子2放于平底玻璃试管5中，平底玻璃试管5与透明水槽盖4的中孔相匹配，离子复合电极6深入平底玻璃试管5液面下1～2mm处，恒温磁力搅拌器1的恒温磁力搅拌器的温度探头7通过透明水槽盖4的侧孔深入水浴玻璃槽3中，离子复合电极6另一端与离子计相连，离子计再与计算机相连，通过软件形成在线显示终端，在恒温和磁力搅拌的同时，可实时在线监测溶液中离子浓度的变化。
离子复合电极6为氟离子复合电极、氯离子复合电极、溴离子复合电极、碘离子复合电极、硝酸根离子复合电极、钙离子复合电极或钾离子复合电极。
Claims (2)
1.一种电极法测定小体积溶液中离子浓度变化的装置，其特征在于该装置包括水浴玻璃槽(3)、透明水槽盖(4)、平底玻璃试管(5)、菱形磁子(2)、恒温磁力搅拌器(1)，水浴玻璃槽(3)放于恒温磁力搅拌器(1)上，平底玻璃试管(5)通过透明水槽盖(4)的中孔放入水浴玻璃槽(3)，菱形磁子(2)和离子复合电极(6)放于平底玻璃试管(5)，恒温磁力搅拌器的温度探头(7)通过透明水槽盖(4)的侧孔固定于水浴玻璃槽(3)，水浴玻璃槽(3)的高度为65～75mm，水浴玻璃槽(3)外径与恒温磁力搅拌器(1)操作台的外径相匹配，透明水槽盖(4)为塑料材质，透明水槽盖(4)的中心处开一个中孔，直径为34～36mm，透明水槽盖(4)的侧方开一个侧孔，直径为2～5mm，平底玻璃试管(5)的内径为29～31mm，外径为32～34mm，高度为79～81mm，菱形磁子(2)的对角线长度分别为5mm和10mm，恒温磁力搅拌器(1)的功率为650W，频率为50-60Hz。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于离子复合电极(6)为氟离子复合电极、氯离子复合电极、溴离子复合电极、碘离子复合电极、硝酸根离子复合电极、钙离子复合电极或钾离子复合电极。
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| CN107764946A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-03-06 | 芜湖市纯至网络科技有限公司 | 一种溶液浓度变化检测装置 |
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