CN205642946U - 一种土壤二氧化碳定深取样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种土壤二氧化碳定深取样装置，包括用于进入土壤相应深度内后采集co2的定深取样器、收集器、真空抽气泵、装有NaOH的饱和溶液的NaOH试剂瓶和装有Bacl2的饱和溶液的Bacl2试剂瓶，所述真空抽气泵通过用于抽真空的抽气管连通所述收集器内部，所述定深取样器通过用于输送采集到的co2的输气管连通所述收集器内部；所述NaOH试剂瓶通过可以将NaOH的饱和溶液输送到所述收集器内部的第一输液管连通收集器内部，所述Bacl2试剂瓶通过可以将Bacl2的饱和溶液输送到所述收集器内部的第二输液管连通收集器内部。本实用新型的有益效果是：该装置适于野外操作，便于携带，可实现快速、高效率定深采集土壤co2气体，制作成co2样品。
Description
技术领域
本实用新型涉及土壤气体采样装领域，具体涉及一种土壤气体采样装置技术领域。
背景技术
岩溶碳汇研究中，无论是岩溶水体(泉水、河流、水库)碳汇还是岩溶区岩石风化速率问题，尤其是目前国内外对岩溶碳汇的定量化研究，其主要的物质基础为土壤微生物活动产生的co2。土壤co2是岩溶作用发生的主要条件之一。在全球变暖背景下，各国政府如何实现节能减排是长期面临的难题，而岩溶碳汇研究是主要的途径之一。因此，土壤co2的产生速率、动态变化规律和控制机理是岩溶碳汇首要面对的问题之一。如何实现不同深度土壤co2采样，对比不同层位土壤co2的时空变化差异和规律是解决的关键问题之一。
对土壤co2测定的传统方法是人工挖坑在不同深度埋设“L”型PVC塑料管，实现不同时间尺度的土壤co2野外测试。传统方法的缺点一方面需要对研究点进行人工挖坑，对土壤结构扰动较大，费时费力，带来了很大的人为干扰。另一方面，雨季土壤含水量较大，土壤水分会渗漏在PVC管里进入连接抽气泵的橡胶管里，在雨季采样时土壤水分会进入测试管，影响测试结果。传统方法对不同深度的土壤co2进行采样需要在设置的深度上分别埋设PVC塑料管，需要的材料较多，只能对单个土壤点进行采样，不能移动。不能实现土壤co2空间尺度上的对比分析。
实用新型内容
综上所述，为了解决现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种土壤气体采样装置技术领域。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种土壤二氧化碳定深取样装置，包括用于进入土壤相应深度内后采集co2的定深取样器、收集器、真空抽气泵、装有NaOH的饱和溶液的NaOH试剂瓶和装有Bacl2的饱和溶液的Bacl2试剂瓶，所述真空抽气泵通过用于抽真空的抽气管连通所述收集器内部，所述定深取样器通过用于输送采集到的co2的输气管连通所述收集器内部；
所述NaOH试剂瓶通过可以将NaOH的饱和溶液输送到所述收集器内部的第一输液管连通收集器内部，所述Bacl2试剂瓶通过可以将Bacl2的饱和溶液输送到所述收集器内部的第二输液管连通收集器内部，在所述第一输液管、所述第二输液管上均设有分别用于关闭对应输液管的第一止水夹和第二止水夹。
本实用新型的有益效果是：该装置适于野外操作，便于携带，可实现快速、高效率定深采集土壤co2气体，制作成co2样品。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下进一步的改进：
进一步，所述定深取样器包括不锈钢探管、陶瓷头和钻头，所述陶瓷头上设有多个供co2穿过的通孔，所述不锈钢探管的下端连接所述陶瓷头的上端，所述陶瓷头的下端连接所述钻头，所述输气管的一端在所述不锈钢探管内与所述陶瓷头的上端齐平，所述输气管的另外一端在所述不锈钢探管内向上延伸后从不锈钢探管的顶部伸出；
在所述收集器的开口密封有橡胶塞，在该橡胶塞上贯穿有第一空心玻璃管，所述第一空心玻璃管的下端延伸到所述收集器内的底部，所述第一空心玻璃管的上端向上延伸穿出橡胶塞后与所述输气管从不锈钢探管的顶部伸出的一端连通。
采用上述进一步方案的有益效果为：实现定深进入土壤内采集co2气体，并且将采集到co2气体收集起来。
进一步，在所述收集器的开口密封有橡胶塞，在该橡胶塞上贯穿有第二空心玻璃管和第三空心玻璃管，所述第二空心玻璃管的下端延伸到所述收集器内，所述第一空心玻璃管的上端向上延伸穿出橡胶塞后与所述第一输液管连通，所述第三空心玻璃管的上端向上延伸穿出橡胶塞后与所述第二输液管连通，所述第四玻璃空心管的上端向上延伸穿出橡胶塞后与所述抽气管连通。
进一步，所述收集器为锥形瓶。
进一步，所述抽气管、所述第一输液管和所述第二输液管均为胶皮管。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、不锈钢探管；2、陶瓷头；3、钻头；4、输气管；5、锥形瓶；6、NaOH试剂瓶；7、Bacl2试剂瓶；8、真空抽气泵；9、第一止水夹；10、第二止水夹；11、第一空心玻璃管；12、第二空心玻璃管；13、第三空心玻璃管；14、第四空心玻璃管；15、第一输液管，16、第二输液管，17、抽气管；18、橡胶塞。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种土壤二氧化碳定深取样装置，包括用于进入土壤相应深度内后采集co2的定深取样器、收集器5、真空抽气泵8、装有NaOH的饱和溶液的NaOH试剂瓶6和装有Bacl2的饱和溶液的Bacl2试剂瓶7，优选的：所述收集器5为锥形瓶。所述真空抽气泵8通过用于抽真空的抽气管17连通所述收集器5内部，所述定深取样器通过用于输送采集到的co2的输气管4连通所述收集器5内部。
所述定深取样器包括不锈钢探管1、陶瓷头2和钻头3，所述陶瓷头2上设有多个供co2穿过的通孔，所述不锈钢探管1的下端连接所述陶瓷头2的上端，所述陶瓷头2的下端连接所述钻头3，所述输气管4的一端在所述不锈钢探管1内与所述陶瓷头2的上端齐平，所述输气管4的另外一端在所述不锈钢探管1内向上延伸后从不锈钢探管1的顶部伸出。
在所述收集器5的开口密封有橡胶塞18，在该橡胶塞18上贯穿有第一空心玻璃管11，所述第一空心玻璃管11的下端延伸到所述收集器5内的底部，所述第一空心玻璃管11的上端向上延伸穿出橡胶塞18后与所述输气管4从不锈钢探管1的顶部伸出的一端连通。
所述NaOH试剂瓶6通过可以将NaOH的饱和溶液输送到所述收集器5内部的第一输液管15连通收集器5内部，所述Bacl2试剂瓶7通过可以将Bacl2的饱和溶液输送到所述收集器5内部的第二输液管16连通收集器5内部，在所述第一输液管15、所述第二输液管16上均设有分别用于关闭对应输液管的第一止水夹9和第二止水夹10。
在所述收集器5的开口密封有橡胶塞18，在该橡胶塞18上贯穿有第二空心玻璃管14、第三空心玻璃管13和第四玻璃空心管12，所述第二空心玻璃管14的下端延伸到所述收集器内，所述第二空心玻璃管14的上端向上延伸穿出橡胶塞18后与所述第一输液管15连通，所述第三空心玻璃管13的上端向上延伸穿出橡胶塞18后与所述第二输液管16连通，所述第四玻璃空心管12的上端向上延伸穿出橡胶塞18后与所述抽气管17连通。
优选的：所述抽气管17、所述第一输液管15和所述第二输液管16均为胶皮管。
NaOH试剂瓶6和Bacl2试剂瓶7中的NaOH、Bacl2溶液提前在实验室配置成饱和溶液。根据采样深度利用不锈钢探管1钻到相应深度，然后将不锈钢探管1中的输气管4与收集器5、真空抽气泵8与收集器5、试剂瓶与收集器5连接好。首先开启真空抽气泵8抽取土壤气体，抽取时间约10min(保证收集器5内空气全部为土壤空气)，然后开启与NaOH溶液相接的第一输液管15上的第一止水夹9，让NaOH溶液通过第一输液管15进入收集器5中，加入约10mLNaOH溶液后关闭第一止水夹9，平衡反应5min，以保证土壤空气中co2与NaOH溶液充分反应(2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O)。再开启与Bacl2溶液相接的第二输液管16上的第二止水夹10，让Bacl2溶液进入收集器5中，加入约5mLBacl2溶液后关闭止第二水夹10，收集器5中发生如下反应为Na2CO3＋BaCl2＝2NaCl+BaCO3，生成白色BaCO3沉淀。继续开启真空抽气泵8抽气约10min，保证土壤气体与溶液充分反应。之后关闭真空抽气泵8，将收集器5的橡胶塞18打开，向其内滴入2滴酚酞，若呈红色，表明NaOH过量，向收集器5中滴定稀HCl，直到红色消失后，倒掉收集器5中的上层清液，将白色沉淀(BaCO3)装入10mL聚乙烯瓶中；若滴入酚酞不变色，直接倒掉上层清液后将沉淀(BaCO3)装入10mL聚乙烯瓶中，样品保存于4℃待检测。
采集地面co2时，将输气管4从不锈钢探管1中拔出，让收集器5与第一玻璃管11直接暴露在空气中，然后按照上述步骤采集地面大气co2。
优选的：不锈钢探管1外径为16mm，内径为13mm，长约110cm，下端与直径13mm、长20mm的多孔陶瓷头2相连，陶瓷头2的孔径大小为100μm，陶瓷头2的下端与材料为SUS304钢的钻头3相连，钻头3直径13mm、长16mm(角度60度)，输气管4为直径约4mm的空心胶皮管，长约130cm。
第一空心玻璃管11的直径约3mm，长15cm，第二空心玻璃管12、第三空心玻璃管13和第四空心玻璃管14仅刚刚穿过橡胶塞18，其长度约5cm。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种土壤二氧化碳定深取样装置，其特征在于，包括用于进入土壤相应深度内后采集co2的定深取样器、收集器(5)、真空抽气泵(8)、装有NaOH的饱和溶液的NaOH试剂瓶(6)和装有Bacl2的饱和溶液的Bacl2试剂瓶(7)，所述真空抽气泵(8)通过用于抽真空的抽气管(17)连通所述收集器(5)内部，所述定深取样器通过用于输送采集到的co2的输气管(4)连通所述收集器(5)内部；
所述NaOH试剂瓶(6)通过可以将NaOH的饱和溶液输送到所述收集器(5)内部的第一输液管(15)连通收集器(5)内部，所述Bacl2试剂瓶(7)通过可以将Bacl2的饱和溶液输送到所述收集器(5)内部的第二输液管(16)连通收集器(5)内部，在所述第一输液管(15)、所述第二输液管(16)上均设有分别用于关闭对应输液管的第一止水夹(9)和第二止水夹(10)。
2.根据权利要求1所述的土壤二氧化碳定深取样装置，其特征在于，所述定深取样器包括不锈钢探管(1)、陶瓷头(2)和钻头(3)，所述陶瓷头(2)上设有多个供co2穿过的通孔，所述不锈钢探管(1)的下端连接所述陶瓷头(2)的上端，所述陶瓷头(2)的下端连接所述钻头(3)，所述输气管(4)的一端在所述不锈钢探管(1)内与所述陶瓷头(2)的上端齐平，所述输气管(4)的另外一端在所述不锈钢探管(1)内向上延伸后从不锈钢探管(1)的顶部伸出；
在所述收集器(5)的开口密封有橡胶塞(18)，在该橡胶塞(18)上贯穿有第一空心玻璃管(11)，所述第一空心玻璃管(11)的下端延伸到所述收集器(5)内的底部，所述第一空心玻璃管(11)的上端向上延伸穿出橡胶塞(18)后与所述输气管(4)从不锈钢探管(1)的顶部伸出的一端连通。
3.根据权利要求1所述的土壤二氧化碳定深取样装置，其特征在于，在所述收集器(5)的开口密封有橡胶塞(18)，在该橡胶塞(18)上贯穿有第二空心玻璃管(14)、第三空心玻璃管(13)和第四玻璃空心管(12)，所述第二空心玻璃管(14)的下端延伸到所述收集器内，所述第二空心玻璃管(14)的上端向上延伸穿出橡胶塞(18)后与所述第一输液管(15)连通，所述第三空心玻璃管(13)的上端向上延伸穿出橡胶塞(18)后与所述第二输液管(16)连通，所述第四玻璃空心管(12)的上端向上延伸穿出橡胶塞(18)后与所述抽气管(17)连通。
4.根据权利要求1至3任一所述的土壤二氧化碳定深取样装置，其特征在于，所述收集器(5)为锥形瓶。
5.根据权利要求1至3任一所述的土壤二氧化碳定深取样装置，其特征在于，所述抽气管(17)、所述第一输液管(15)和所述第二输液管(16)均为胶皮管。
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| CN201620259262.4U CN205642946U (zh) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | 一种土壤二氧化碳定深取样装置 |
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| CN106525501A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-03-22 | 江苏智石科技有限公司 | 一种抽取式土壤溶液提取装置 |
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