CN220063566U - 自然水体中溶解无机碳测定稳定碳同位素的前处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自然水体中溶解无机碳测定稳定碳同位素的前处理装置，包括注射器、烧杯和氦气瓶，注射器通过三通阀A与针头连接，针头插入抽好负压的装有磷酸的样品瓶，样品瓶置于装有去离子水的烧杯中，三通阀A的第三端通过气体承压导气管A与氦气瓶连接，气体承压导气管A上设有三通阀B和双向截止阀，三通阀B的第三端与气体承压导气管B连接，气体承压导气管B置于烧杯去离子水中。本实用新型克服了现有技术通过仪器自带吹扫装置不够灵活方便、其前处理过程繁琐、吹扫过程费时费力、且仪器价格昂贵、开机成本较高的缺陷，可有效节约成本和提高工作效率，特别是对于没有同位素质谱仪的高校和实验室非常友好。
Description
技术领域
本实用新型属于科研实验装置，具体涉及一种用于自然水体中溶解无机碳测定稳定碳同位素的前处理装置。
背景技术
自然水体中溶解无机碳（DIC），是水体中无机碳酸盐、碳酸氢盐、碳酸及二氧化碳气体的浓度总和。随着现代分析技术的发展，DIC的碳同位素测定已经较为精确，并广泛应用于地质、环境等多领域。传统DIC稳定碳同位素组成分析方法是在真空状态下，对样品进行酸化，通过真空线提取系统收集CO2气体，最后通过质谱仪测试。上述传统方法前处理复杂且效率低，主要包括：不易操作，样品量大，费时不经济等。当前通过Gasbench-IRMS测定水中溶解无机碳同位素的方法虽然克服了上述不足，但在前处理阶段由于需要将测试瓶中的气体置换出来以免干扰CO2测试导致氦气吹扫时间长、用量大、不易操作、需用过量氦气不经济。
因此，现有技术的缺陷如下：
（1）现有的测定技术需通过Gasbench-IRMS进行在线吹扫，不够灵活方便，且前处理过程较为繁琐并费时；
（2）通过仪器自身的吹扫装置会大大浪费氦气，造成过多的经济浪费；
（3）自然水体中的DIC容易分解，不稳定，尤其是在夏季温度高，如果不及时处理会影响同位素测试结果，因此常规方法不易保存样品。
发明内容
本实用新型提供了一种便捷的自然水体DIC的前处理装置，该装置通过先抽真空再导入氦气的方式可以大大减少氦气用量，节约经济成本；解决了必须通过Gasbench-IRMS进行在线吹扫，不够灵活的问题；可以在野外采样、且是原位处理样品，可有效增长样品的保护时长，提高工作效率，便捷高效。
本实用新型的技术方案：
一种自然水体中溶解无机碳测定稳定碳同位素的前处理装置，包括注射器、烧杯和氦气瓶，注射器通过三通阀A与针头连接，针头插入抽好负压的装有磷酸的样品瓶，样品瓶置于装有去离子水的烧杯中，三通阀A的第三端通过气体承压导气管A与氦气瓶连接，气体承压导气管A上设有单向截止阀、三通阀B和双向截止阀，三通阀B的第三端与气体承压导气管B连接，气体承压导气管B置于烧杯去离子水中。
进一步地，所述注射器规格为50ml。
进一步地，所述单向截止阀靠注射器的一端。
进一步地，所述三通阀B设在单向截止阀和双向截止阀之间。
进一步地，所述双向截止阀设在靠氦气瓶的一端。
本实用新型的DIC稳定同位素吹扫装置是一种离线高效便捷的前处理装置，首先通过真空泵将加过磷酸的样品瓶抽真空至4×10-2mbar以下；将样品瓶通过三通阀连接氦气并在水封条件下完成整个装置去除杂气；将已经抽好真空的样品瓶在液封条件下通过注射器完成氦气灌注，一般情况下是氦气完全充满样品瓶并稍过量；最后将已经吹扫完氦气的样品瓶在野外进行样品保存和反应待测；最后通过稳定同位素质谱仪进行测试。
本实用新型克服了现有技术需通过Gasbench-IRMS进行在线吹扫、通过仪器自带吹扫装置不够灵活方便、其前处理过程繁琐、吹扫过程费时费力、且仪器价格昂贵、开机成本较高的缺陷。本实用新型的离线吹扫装置可有效节约成本和提高工作效率，特别是对于没有同位素质谱仪的高校和实验室非常友好。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图中：1、注射器，2、三通阀A，3、针头，4、样品瓶，5、烧杯，6、磷酸，7、氦气瓶，8、双向截止阀，9、三通阀B，10、单向截止阀，11、气体承压导气管A，12、气体承压导气管B。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
参见图1，一种自然水体中溶解无机碳测定稳定碳同位素的前处理装置，包括注射器1、烧杯5和氦气瓶7，注射器1通过三通阀A2与针头3连接，针头3插入抽好负压的装有磷酸6的样品瓶4，样品瓶4置于装有去离子水的烧杯5中，三通阀A2的第三端通过气体承压导气管A11与氦气瓶7连接，气体承压导气管A11上设有单向截止阀10、三通阀B9和双向截止阀8，三通阀B9的第三端与气体承压导气管B12连接，气体承压导气管B12置于烧杯5去离子水中；所述注射器1规格为50ml；所述单向截止阀10靠注射器1的一端；所述三通阀B9设在单向截止阀10和双向截止阀8之间；所述双向截止阀8设在靠氦气瓶7的一端。
具体使用步骤如下：
（1）首先将装有200 μl（磷酸过量）磷酸的DIC专用样品反应瓶4抽真空至4×10- 2mbar以下；
（2）准备好注射器1、三通阀2、并连接好针头3、已抽好负压的装有磷酸的样品瓶4在装有去离子水的烧杯5中相连接，氦气瓶7打开后调节一定压力使得整个系统被氦气吹扫并将注射器1来回抽吸并灌满一半的体积，使得整个系统在装有去离子水的大烧杯5的液封条件下完全隔绝大气的影响并使得整个系统充满高纯氦气；
（3）将步骤（1）处理好后的已抽真空样品瓶4在液封条件下被氦气灌满；
（4）在野外原位过滤后的DIC样品4通过注射器1灌入自然样品，该自然样品可长时间保存，最后上机（稳定同位素质谱仪DELTA V Advantage）测试即可。
有益效果：
（1）上述离线DIC稳定同位素前处理吹扫装置，无需通过质谱仪自带的仪器吹扫装置，更为方便，也大大降低了时间成本、人力成本和经济成本，对于没有质谱的实验室大有帮助；（2）氦气相比于其他气体价格昂贵，因此通过我们的离线吹扫装置可以大大减少氦气的用量、节约了经济成本；（3）由于离线处理随时可以进行，在野外即可加好样品进行保存待测，不仅使得上机测样时间更加灵活且可使得样品能够长时间保存。
以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种自然水体中溶解无机碳测定稳定碳同位素的前处理装置，其特征在于：包括注射器(1)、烧杯(5)和氦气瓶(7)，注射器(1)通过三通阀A(2)与针头(3)连接，针头(3)插入抽好负压的装有磷酸(6)的样品瓶(4)，样品瓶(4)置于装有去离子水的烧杯(5)中，三通阀A(2)的第三端通过气体承压导气管A(11)与氦气瓶(7)连接，气体承压导气管A(11)上设有单向截止阀(10)、三通阀B(9)和双向截止阀(8)，三通阀B(9)的第三端与气体承压导气管B(12)连接，气体承压导气管B(12)置于烧杯(5)去离子水中。
2.如权利要求1所述的自然水体中溶解无机碳测定稳定碳同位素的前处理装置，其特征在于：所述注射器(1)规格为50ml。
3.如权利要求1所述的自然水体中溶解无机碳测定稳定碳同位素的前处理装置，其特征在于：所述单向截止阀(10)靠注射器(1)的一端。
4.如权利要求1所述的自然水体中溶解无机碳测定稳定碳同位素的前处理装置，其特征在于：所述三通阀B(9)设在单向截止阀(10)和双向截止阀(8)之间。
5.如权利要求1所述的自然水体中溶解无机碳测定稳定碳同位素的前处理装置，其特征在于：所述双向截止阀(8)设在靠氦气瓶(7)的一端。
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