CN213364309U - 一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置，包括反应瓶、试剂盛放装置、控制器，所述控制器与反应瓶连接；所述反应瓶安装有液体抽取装置，所述试剂盛放装置上设有若干个试剂瓶卡位，对应的卡位上分别放置有若干个试剂瓶，所述若干个试剂瓶分别通过相应的管路与控制器连接。该装置能够更好地保证孢粉化石提取过程的高效性、安全性及可靠性。较大程度地节约实验室操作人员的体力劳动，降低因长时间使用和处置具挥发性、腐蚀性的强酸给实验人员带来的伤害。

Description

一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置

技术领域

本实用新型属于实验装置技术领域，涉及一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置。

背景技术

孢粉是植物的孢子和花粉的简称，涉及孢粉的研究称为孢粉学，可分为现代孢粉学和古孢粉学，随着社会发展、科学研究和生产实践的需要，孢粉学的研究已逐渐深入人们生活的方方面面，如医学、刑侦、考古、能源勘探、食品药品等。我国针对现代孢粉的研究较早，而古孢粉学的研究相对滞后，后者主要以保存在岩层中的孢粉化石为研究对象，而孢粉化石的提取一直是古孢粉学研究中较为耗时、费精力和较危险的一项工作。孢粉化石的提取常采用酸碱处理——重液浮选联用方法，其中在酸碱处理过程中，涉及盐酸、氢氟酸和氢氧化钠/钾的使用和操作，处理过程中包含多次水洗、换液、摇匀等，且涉及挥发性、腐蚀性的强酸和强碱的安全使用和妥善处理。孢粉实验操作人员即使在通风较好的孢粉实验室内，亦会因长时间的实验操作和样品处理，接触或吸入挥发性的酸性气体，危机自身生命安全和健康。

目前基于酸碱法提取孢粉化石的人工操作，面临的问题如下：

1.具挥发性、腐蚀性的盐酸和氢氟酸，以及强碱液的用量，很难定量控制；

2.具挥发性、腐蚀性的强酸的使用和处理，即使在通风良好的孢粉实验室内，依然会威胁实验人员的生命安全和健康；

3.繁琐的水洗、换液过程，在人工操作过程中可能会污染孢粉化石的样品；

4.如样品分析量太大，人工操作的工作效率难以保证，样品分析结果难以有效的保证。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置，该装置能够更好地保证孢粉化石提取过程的高效性、安全性及可靠性。较大程度地节约实验室操作人员的体力劳动，降低因长时间使用和处置具挥发性、腐蚀性的强酸给实验人员带来的伤害。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置，包括反应瓶、试剂盛放装置、控制器，所述控制器与反应瓶连接；所述反应瓶安装有液体抽取装置，液体抽取装置包括置于反应瓶内的浮子吸滤器，以及同浮子吸滤器相连并安装在反应瓶盖上的浮子升降装置；试剂盛放装置位于控制器旁，所述试剂盛放装置上设有若干个试剂瓶卡位，对应的卡位上分别放置有若干个试剂瓶，所述若干个试剂瓶分别通过相应的管路与控制器连接。

进一步地，所述浮子升降装置通过耐腐蚀结构的软线与浮子吸滤器(14)连接；浮子吸滤器包括浮子和吸液头，所述浮子和吸液头为一体式结构或通过连接件连接，所述吸液头上覆盖有滤布，吸液头底面位置高于浮子底面；吸液头通过软管与置于反应瓶外部的吸样泵连接，反应瓶盖上还设置有与大气相通的联通口。

进一步地，所述试剂盛放装置的上表面与水平面的倾角为2-10度。

进一步地，所述若干个试剂瓶包括盐酸试剂瓶、氢氟酸试剂瓶，碱性试剂瓶、水试剂瓶；所述盐酸试剂瓶、氢氟酸试剂瓶，碱性试剂瓶、水试剂瓶的瓶体均为耐腐蚀结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置，该装置能够为数字化智能化的孢粉实验室的建设提供可靠的参考。其优势如下：

1.定量控制孢粉提取过程中具挥发性、腐蚀性的盐酸和氢氟酸的用量；

2.降低强酸和强碱对实验操作人员的伤害；

3.极大地节约劳动力，尤其是繁琐的水洗、换液过程；

4.针对大量样品的分析时，能够有效地提高孢粉化石提取的效率，保证实验的可靠性，以及分析结果的准确性，降低因人为操作或长时间暴露在空气中等因素造成的污染。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置的侧视结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-2结合如下实施例进行详细说明：

本实施例提供一种基于酸碱法提取孢粉化石的实验装置，包括：反应瓶1、控制器11、试剂盛放装置2、若干试剂瓶、液体抽取装置，以及用于连接的管路和液体阀。

反应瓶1用于盛放化石样本，且加入多种液体与所述化石样本反应；

试剂盛放装置2上设置有具有多个试剂瓶的卡位，用于盛放所述多种液体，

液体抽取装置13包括置于反应瓶1内的浮子吸滤器14，以及同浮子吸滤器14相连并安装在反应瓶1盖上的浮子升降装置15；二者通过耐腐蚀软线连接，浮子吸滤器14由浮子20及吸液头17组成，吸液头17上覆盖有滤布18，吸液头底面位置高于浮子吸滤器底面；吸液头通过软管与外部吸样泵22连接；反应瓶1上还设置有与大气相通的联通口21。

浮子升降装置15包括直流减速电机旋转及绕线辊，直流减速电机由控制器控制。

浮子升降装置15通过防腐蚀软绳16吊装连接安装在浮子吸滤器14的浮子20上，且使浮子吸滤器14悬吊于反应瓶1内，并通过直流减速电机旋转绕线辊缠绕软绳16从而提升、放下浮子吸滤器2；

控制器11用来连接并控制试剂盛放装置和液体抽取装置，将若干个试剂瓶中的多种液体按设定的次序和剂量加入到反应瓶1，且控制液体抽取装置将反应瓶中液体排出，液体抽取装置由于浮子吸滤器的作用能够一直从所述反应瓶内液体的上表面抽取液体。

上述多种液体包括酸液、碱液、纯净水或蒸馏水。

酸液是40％氢氟酸、15％盐酸。

碱液是5％氢氧化钠溶液或5％氢氧化钾溶液。

试剂盛放装置2的上表面与水平面的倾角为2-10度，从而试剂盛放装置上放置的多个试剂瓶，与水平面也不垂直，倾角2-10度。

上述试剂盛放装置、反应瓶、管路由耐腐蚀的塑料材料制成。

控制器11用于自动化控制整个反应流程；试剂盛放装置2位于控制器周围，并且试剂盛放装置2与水平面倾角为2-10度，试剂盛放装置2上设置有若干个试剂瓶位置，对应位置上分别放置了盐酸试剂瓶3、氢氟酸试剂瓶4，碱性试剂瓶5、水试剂瓶6；

所用盐酸试剂瓶3、氢氟酸试剂瓶4，碱性试剂瓶5、水试剂瓶6均由耐腐蚀材质制成；

盐酸试剂瓶3通过第一管路7、氢氟酸试剂瓶4通过第二管路8，碱性试剂瓶5通过第三管路9、水试剂瓶6通过第四管路10与控制器11连接；控制器11通过第五管路12与反应瓶1连接；

上述管路均为耐腐蚀材质制成；

使用时，通过控制器11，向反应瓶1中缓慢定量泵入15％盐酸溶液50-200mL，具体由孢粉化石的量决定需要盐酸用量，设置恒温振荡器，将试剂盛放装置2放置在恒温振荡器上，摇匀工作15分钟，并使其充分反应。待反应瓶1内不再有气泡产生，通过控制器11定量泵入400mL的(反应体积的2-3倍)纯水或蒸馏水，静置2小时；

参与反应的试剂通过第五管路12注入反应瓶1中，为了降低反应剧烈程度，试剂应该缓缓流下，第五管路12伸入反应瓶1的端部应贴近反应瓶1内壁，这样注入的试剂会沿着反应瓶1内壁缓缓流下。

静置2个小时后，浮子升降装置15将浮子吸滤器14放下，浮子吸滤器14靠浮力漂浮在液体表面，启动吸样泵22，上层液体通过浮子吸滤器14的吸液头17被吸走，浮子吸滤器14继续随液面降落，这样保证一直持续吸取上层清液。当浮子吸滤器14沉到底部孢粉化石层后，停止向下运动，吸样结束。浮子升降装置15将浮子吸滤器14复位。

通过控制器11再次缓慢泵入600mL纯水或蒸馏水到反应瓶1，设置恒温振荡器，振荡反应瓶1摇匀15分钟，静置2小时后，浮子升降装置15将浮子吸滤器14放下，浮子吸滤器14靠浮力漂浮在液体表面，启动吸样泵22，上层液体通过浮子吸滤器14的吸液头17被吸走，浮子吸滤器14继续随液面降落，这样保证一直持续吸取上层清液。当浮子吸滤器14沉到底部孢粉化石层后，停止向下运动，吸样结束。浮子升降装置15将浮子吸滤器14复位；重复该步骤一次；

通过控制器11向反应瓶1缓慢定量泵入100-200mL(视具体孢粉样品适当调整)氢氟酸(HF)溶液，并观察反应瓶的反应情况，待反应瓶1内反应趋于平稳后，开启恒温振荡器，设置恒温水浴加热40°—60°(按照每个实验室具体情况、样品类型等设定)，并振荡摇匀工作48小时；

通过控制器11，向反应瓶1定量泵入400mL纯水或蒸馏水，静置2小时后，浮子升降装置15将浮子吸滤器14放下，浮子吸滤器14靠浮力漂浮在液体表面，启动吸样泵22，上层液体通过浮子吸滤器14的吸液头17被吸走，浮子吸滤器14继续随液面降落，这样保证一直持续吸取上层清液。当浮子吸滤器14沉到底部孢粉化石层后，停止向下运动，吸样结束。浮子升降装置15将浮子吸滤器14复位；重复该步骤一次；

通过控制器11，向反应瓶1定量泵入200ml、5％氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，设置恒温振荡器，振荡摇匀工作15-30分钟(反应时间依据样品自行设定)；

再通过控制器11向反应瓶1定量泵入400mL纯水，静置2小时后，浮子升降装置15将浮子吸滤器14放下，浮子吸滤器14靠浮力漂浮在液体表面，启动吸样泵22，上层液体通过浮子吸滤器14的吸液头17被吸走，浮子吸滤器14继续随液面降落，这样保证一直持续吸取上层清液。当浮子吸滤器14沉到底部孢粉化石层后，停止向下运动，吸样结束。浮子升降装置15将浮子吸滤器14复位；重复该步骤一次；

至此，基于酸碱法提取孢粉化石的自动化过程全部完成，将所得孢粉化石样品再通过后续的筛选，重液浮选，制片或制作电镜座样品，即可用于观察研究。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置，其特征在于，包括反应瓶(1)、试剂盛放装置(2)、控制器(11)，所述控制器(11)与反应瓶(1)连接；所述反应瓶(1)安装有液体抽取装置(13)，液体抽取装置(13)包括置于反应瓶(1)内的浮子吸滤器(14)，以及同浮子吸滤器(14)相连并安装在反应瓶(1)盖上的浮子升降装置(15)；试剂盛放装置(2)位于控制器(11)旁，所述试剂盛放装置(2)上设有若干个试剂瓶卡位，对应的卡位上分别放置有若干个试剂瓶，所述若干个试剂瓶分别通过相应的管路与控制器(11)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置，其特征在于，所述浮子升降装置(15)通过耐腐蚀结构的软线(16)与浮子吸滤器(14)连接；浮子吸滤器(14)包括浮子(20)和吸液头(17)，所述浮子(20)和吸液头(17)为一体式结构或通过连接件连接，所述吸液头(17)上覆盖有滤布(18)，吸液头(17)底面位置高于浮子(20)底面；吸液头(17)通过软管(19)与置于反应瓶(1)外部的吸样泵(22)连接，反应瓶(1)盖上还设置有与大气相通的联通口(21)。

3.根据权利要求1所述的一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置，其特征在于，所述试剂盛放装置(2)的上表面与水平面的倾角为2-10度。

4.根据权利要求1所述的一种基于酸碱法提取孢粉化石的自动化实验装置，其特征在于，所述若干个试剂瓶包括盐酸试剂瓶(3)、氢氟酸试剂瓶(4)，碱性试剂瓶(5)、水试剂瓶(6)；所述盐酸试剂瓶(3)、氢氟酸试剂瓶(4)，碱性试剂瓶(5)、水试剂瓶(6)的瓶体均为耐腐蚀结构。

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