CN215339621U - 一种用于生物可降解设备的二氧化碳监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于生物可降解设备的二氧化碳监测装置，包括盛有硫酸溶液的第一容器，盛有去离子水的第二容器，盛有氢氧化钡溶液的第三容器，电导电极以及电导率仪；第一容器、第二容器与第三容器分别设置气体流入与流出管道；并且第一容器的气体流出管道与第二容器气体流入管道相连通；第二容器的气体流出管道与第三容器的气体流入管道相连通；电导电极一端伸入氢氧化钡溶液中，另一端连接电导率仪；生物可降解设备用于将待测材料进行生物降解，降解后生成的包含二氧化碳的气体通过第一容器的气体流入管道。该二氧化碳监测装置结构简单，操作简单，利用该装置可准确测定生物可降解设备中生成二氧化碳的质量。
Description
技术领域
本实用新型属于生物可降解材料分析测试技术领域。具体涉及一种用于生物可降解设备的二氧化碳监测装置。
背景技术
近年，环境污染问题越来越受到重视。高分子材料，例如塑料制品等降解难，其被过度使用是造成环境污染的一个方面。生物可降解材料是指由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的材料。大力发展生物可降解材料是解决环境污染问题的途径之一，能够保护环境、保护土壤。
生物分解率是表征可降解材料降解性能的一个重要指标，目前我国标准GB/T19277.1-2011《受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法第1部分：通用方法》以及GB/T 19276.2-2003《水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法》，都是通过测定实验材料在生物可降解设备中生成二氧化碳的质量计算生物分解率并绘制生物分解曲线图。因此对生成的二氧化碳进行准确的监测尤为重要。
目前，生物可降解设备使用红外二氧化碳气体传感器测试二氧化碳的量。这种测试方法需要对气体的流量进行精确控制，使气体流量稳定，但是实际使用中气体的流量存在波动，因此测试结果的准确性不高，从而影响了生物分解率的准确性，导致可降解材降解性能的监测准确性。
实用新型内容
本实用新型提供一种用于生物可降解设备的二氧化碳监测装置，其结构简单，操作简单，利用该装置可准确测定生物可降解设备中生成二氧化碳的质量。
本实用新型提供过的技术方案是：一种用于生物可降解设备的二氧化碳监测装置，包括盛有硫酸溶液的第一容器，盛有去离子水的第二容器，盛有氢氧化钡溶液的第三容器，电导电极以及电导率仪，
第一容器设置第一气体流入管道与第一气体流出管道；
第二容器设置第二气体流入管道与第二气体流出管道；
第三容器设置第三气体流入管道与第三气体流出管道；
所述生物可降解设备用于将待测材料在微生物作用下进行生物降解，降解后生成的二氧化碳通过第一气体流入管道进入第一容器；
第一气体流出管道与第二气体流入管道相连通；
第二气体流出管道与第三气体流入管道相连通；
电导电极一端伸入氢氧化钡溶液中，另一端连接电导率仪。
所述待测材料不限，包括塑料等。
作为优选，所述硫酸溶液的体积摩尔浓度为2mol/L。
作为优选，还包括恒温装置，所述第三容器设置在恒温装置中，作为进一步优选，所述恒温装置的温度为25℃。
所述第一容器、第二容器、第三容器的结构不限，可以是瓶状结构、槽体结构等。为了防止空气干扰，尤其是空气中二氧化碳的干扰，作为优选，第三容器为密闭结构，作为进一步优选，第二容器为密闭结构，作为更进一步优选，第一容器为密闭结构。
第一气体流出管道与第二气体流入管道相连通，作为一种实现方式，第一气体流出管道与第二气体流入管道可以是一根管道，其一端开口伸入第一容器，另一端开口伸入第二容器。
第二气体流出管道与第三气体流入管道相连通，作为一种实现方式，第二气体流出管道与第三气体流入管道可以是一根管道，其一端开口伸入第二容器，另一端开口伸入第三容器。
第三气体流出管道的一端开口伸入第三容器，另一端开口面向空气，为了避免空气中的二氧化碳通过第三气体流出管道进入第三容器而影响二氧化碳的监测结果，作为优选，第三气体流出管道的另一端开口伸入装有氢氧化钠溶液的第四容器，并且该开口浸入氢氧化钠溶液中，使排出的气体通过氢氧化钠溶液排到大气中。
所述电导率仪是测量溶液电导率的仪器，广泛用于石油化工，生物制药，污水处理，环境监测，矿石冶炼等技术领域。
所述生物可降解设备对待测材料进行生物降解时采用国标GB/T 19277.1-2011《受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法第1部分：通用方法》，或者采用GB/T 19276.2-2003《水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法》。
本实用新型采用盛有硫酸溶液的第一容器，盛有去离子水的第二容器，盛有氢氧化钡溶液的第三容器，电导电极以及电导率仪，将待测材料在生物可降解设备中进行生物降解，降解后生成的气体中包含二氧化碳，将该生成的气体通过第一气体流入管道进入第一容器以吸收气体中的氨气，然后通过第一气体流出管道与第二气体流入管道进入第二容器以携带饱和的水汽，再通过第二气体流出管道与第三气体流入管道进入第三容器，二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀，导致溶液的电导率发生变化，通过电导率仪可显示电导率的变化，进而经过计算可获得二氧化碳的质量。与现有技术相比，本实用新型的二氧化碳监测装置结构简单，操作简单，可准确监测生物可降解设备中生成的二氧化碳质量。
附图说明
图1是本实施例用于生物可降解设备的二氧化碳监测装置的结构示意图。
图1中的附图标记为：1、第一容器；2、第二容器；3、第三容器；4、第一气体流入管道；5、第一气体流出管道；6、第二气体流入管道；7、第二气体流出管道；8、第三气体流入管道；9、第三气体流出管道；10、电导电极；11、电导率仪；12、生物可降解设备。
具体实施方式
下面结合实施例与附图对本实用新型进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。
实施例1：
如图1所示，用于生物可降解设备12的二氧化碳监测装置包括盛有硫酸溶液的第一容器1，盛有去离子水的第二容器2，盛有氢氧化钡溶液的第三容器3，电导电极10以及电导率仪11。
第一容器1设置第一气体流入管道4与第一气体流出管道5；
第二容器2设置第二气体流入管道6与第二气体流出管道7；
第三容器3设置第三气体流入管道8与第三气体流出管道9；
本实施例中，第一气体流出管道5与第二气体流入管道6是一根管道，其一端开口伸入第一容器1，另一端开口伸入第二容器2；第二气体流出管道7与第三气体流入管道8是一根管道，其一端开口伸入第二容器2，另一端开口伸入第三容器3。
第三气体流出管道9的一端开口伸入第三容器3，另一端开口伸出第三容器而面向空气。
电导电极10一端伸入第三容器中的氢氧化钡溶液中，另一端连接电导率仪11。
待测材料在生物可降解设备12中进行生物降解，降解方法采用国标GB/T19277.1-2011《受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法第1部分：通用方法》，或者采用GB/T 19276.2-2003《水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法》。
降解后生成的气体中包含二氧化碳，将该生成的气体通过第一气体流入管道4进入第一容器以吸收气体中的氨气，然后通过第一气体流出管道5与第二气体流入管道6进入第二容器以携带饱和的水汽，再通过第二气体流出管道7与第三气体流入管道8进入第三容器，二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀，导致溶液的电导率发生变化，通过电导率仪可显示电导率的变化，进而经过计算可获得二氧化碳的质量。
本实施例中，待测材料为塑料，硫酸溶液的体积摩尔浓度为2mol/L。
为了防止空气干扰，尤其是空气中二氧化碳的干扰，本实施例中，第三容器采用密闭结构，作为优选，第二容器采用密闭的瓶装结构，作为进一步优选，第一容器也采用密闭的瓶装结构。
实施例2：
本实施例中，用于生物可降解设备的二氧化碳监测装置的结构与实施例1中的结构基本相同，所不同的是还包括恒温装置，第三容器3设置在恒温装置中，恒温装置的温度为25℃。
实施例3：
本实施例中，用于生物可降解设备的二氧化碳监测装置的结构与实施例1中的结构基本相同，所不同的是第三气体流出管道9的另一端开口伸入装有氢氧化钠溶液的第四容器，并且该开口浸入氢氧化钠溶液中，使排出的气体通过氢氧化钠溶液排到大气中，避免空气中的二氧化碳通过第三气体流出管道9进入第三容器而影响二氧化碳的监测结果。
以上所述的实施例对本实用新型的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于生物可降解设备的二氧化碳监测装置，其特征是：包括盛有硫酸溶液的第一容器，盛有去离子水的第二容器，盛有氢氧化钡溶液的第三容器，电导电极以及电导率仪，
第一容器设置第一气体流入管道与第一气体流出管道；
第二容器设置第二气体流入管道与第二气体流出管道；
第三容器设置第三气体流入管道与第三气体流出管道；
所述生物可降解设备用于将待测材料在微生物作用下进行生物降解，降解后生成的二氧化碳通过第一气体流入管道进入第一容器；
第一气体流出管道与第二气体流入管道相连通；
第二气体流出管道与第三气体流入管道相连通；
电导电极一端伸入氢氧化钡溶液中，另一端连接电导率仪。
2.如权利要求1所述的二氧化碳监测装置，其特征是：还包括恒温装置，所述第三容器设置在恒温装置中。
3.如权利要求2所述的二氧化碳监测装置，其特征是：所述恒温装置的温度为25℃。
4.如权利要求1所述的二氧化碳监测装置，其特征是：所述第三容器为密闭结构。
5.如权利要求1所述的二氧化碳监测装置，其特征是：所述第二容器为密闭结构。
6.如权利要求1所述的二氧化碳监测装置，其特征是：所述第一容器为密闭结构。
7.如权利要求1所述的二氧化碳监测装置，其特征是：第一气体流出管道与第二气体流入管道是一根管道，其一端开口伸入第一容器，另一端开口伸入第二容器。
8.如权利要求1所述的二氧化碳监测装置，其特征是：第二气体流出管道与第三气体流入管道是一根管道，其一端开口伸入第二容器，另一端开口伸入第三容器。
9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的二氧化碳监测装置，其特征是：还包括装有氢氧化钠溶液的第四容器，第三气体流出管道的出口端浸入氢氧化钠溶液中。
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2021
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