石英管中微量氣體的收集處理裝置的製作方法

2023-05-02 12:20:01

專利名稱：石英管中微量氣體的收集處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及碳同位素的分析方法，特別是指土壤或巖石中有機碳的穩定同位素分析的一種石英管中微量氣體的收集處理裝置。
背景技術：
在地球化學及環境化學的研究中，有時需要進行土壤或巖石中有機碳的穩定同位素分析。對於有機碳含量很低的樣品來說，目前國內外通用的方法是(1)將樣品粉末放置在石英管內，再放入線狀氧化銅和鉑絲催化劑，然後將石英管抽真空後兩端熔封；(2)石英管在電爐中加熱至卯(TC，此時有機碳和氧化銅釋放的氧結合生成C02和水；(3)加熱後的石英管被放置在一個金屬軟管內，抽真空後，彎折金屬軟管使石英管折斷，C02氣體和水被釋放出來，然後通過一系列的冷阱，用乾冰冷凍除去水分，最後將用液氮將C02氣體
再收集熔封在空的石英管內；(4)含有CCb的石英管被放置在和質譜儀連接的金屬軟管
內，彎折軟管使石英管折斷，CCb氣體被釋放出來進入質譜儀進行同位素分析。上述步驟(3)、 (4)存在以下問題(A)實驗步驟複雜，處理一個樣品需要l小時；(B)需要冷阱、真空系統、氧氣焊封設備及液氮、乾冰等物質，且處理一個樣品需要兩個石英管，工藝複雜，成本高；(C)金屬軟管內壁易被汙染，且清洗困難。發明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、容易清洗的實現上述方法的收集處理裝置。
本實用新型的技術方案是這樣的 一種石英管中微量氣體的收集處理裝置，包括玻璃管體和放置在玻璃管體內的石英管，在玻璃管體的其中一邊設有閥門，在玻璃管體的另一邊端部設有密封膠塞，其中所述的玻璃管體的中部設有頂杆座，在頂杆座內設有頂杆，頂杆的內端伸入管體內，頂杆與頂杆座之間螺紋連接，在頂杆外端設有旋轉手柄，在頂杆與
頂杆座之間設有密封圈；在與頂杆內端相對的玻璃管體內壁設有兩個間隔的凸起；所述的石英管中部設有一道銼痕，石英管兩邊由兩個凸起支承，頂杆的內端與石英管中部銼痕相對，在石英管與閥門之間設有填充有五氧化二磷顆粒的脫水管體，在密封膠塞與石英管的端部之間、石英管與脫水管體之間和脫水管體與閥門之間均填充有聚四氟乙烯絲。本實用新型與現有技術相比，具有以下優點
(1)不再使用冷阱、高真空、氧氣焊封等設備及液氮、乾冰冷卻物質，而且更換一
次五氧化二磷顆粒可分析50個左右的樣品，且五氧化二磷顆粒的更換十分方便，使分析
3(2)整個裝置的清洗十分方便，汙染後直接用清水清洗後晾乾即可。以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但不構成對本實用新型的任何限制。


圖1的本實用新型中收集處理裝置的結構示意圖；圖2是本實用新型的使用狀態示意圖。
圖中玻璃管體l、閥門2、密封膠塞3、頂杆座4、頂杆5、旋轉手柄6、密封圈7、凸起8、脫水管體9、聚四氟乙烯絲IO、石英管ll、銼痕12、質譜儀13。
具體實施方式

參閱圖1所示，本實用新型的石英管中微量氣體的收集處理裝置，包括玻璃管體1和放置在玻璃管體1內的石英管11，在玻璃管體1的右邊設有閥門2，在玻璃管體1的左邊端部設有密封膠塞3，在玻璃管體1的中部設有頂杆座4，在頂杆座4內設有頂杆5，頂杆5的內端伸入管體1內，頂杆5與頂杆座4之間螺紋連接，在頂杆5外端設有旋轉手柄6，在頂杆5與頂杆座4之間設有密封圈7，轉動旋轉手柄6可以使頂杆5向玻璃管體1內移動或退出頂杆座4;在與頂杆5內端相對的玻璃管體1內壁設有兩個間隔的凸起8，該兩個凸起8是由玻璃管體1的管壁內凹形成；在石英管11中部設有一道銼痕12，石英管11兩邊由兩個凸起8支承，頂杆5的內端與石英管11中部銼痕12相對，在石英管ll與閥門2之間設有填充有五氧化二磷顆粒的脫水管體9，在密封膠塞3與石英管11的端部之間、石英管11與脫水管體9之間和脫水管體9與閥門2之間均填充有聚四氟乙烯絲10，聚四氟乙烯絲IO起緩衝作用。
本實用新型具體使用時，參閱圖l、圖2所示，可按下述步驟進行操作
(1) 將放有待分析的土壤或巖石樣品粉末、線狀氧化銅和鉑絲催化劑的石英管抽真空後兩端熔封。
(2) 將石英管加熱至900。C，使土壤或巖石樣品的有機碳和氧化銅釋放的氧結合生成
co2和水。
(3) 用金剛石銼刀在石英管11中部銼出一道銼痕12，以便石英管11在銼痕12處折斷。
(4) 轉動旋轉手柄6使頂杆5向外移動，取下密封膠塞3，然後從玻璃管體1的左端入口依次裝入聚四氟乙烯絲10、脫水管體9、聚四氟乙烯絲IO、石英管ll、聚四氟乙烯絲IO，再裝上密封膠塞3。(5) 將玻璃管體1的右端通過管路與質譜儀13連接，打開闊門2抽真空。
(6) 達到真空度後，關閉閥門2，轉動旋轉手柄6使頂杆5向內移動，以形成對石英管11的壓力，由於玻璃管體1內壁兩個間隔的凸起8對石英管11兩邊的支撐使得石英管11中部懸空，因而輕輕旋轉頂杆5就可使石英管11從銼痕處折斷。
(7) 靜置5分鐘，等待石英管11釋放的水分被脫水管體9內的五氧化二磷顆粒完全吸附。
(8) 打開閥門2，將(302氣體放入質譜儀進行同位素分析，至此分析結束。
(9) 關閉閥門2，取出已折斷的石英管ll，放入新的石英樣品管，重複步驟(3) (8)，就可進行另一樣品的同位素分析。
權利要求1.一種石英管中微量氣體的收集處理裝置，包括玻璃管體(1)和放置在玻璃管體(1)內的石英管(11)，在玻璃管體(1)的其中一邊設有閥門(2)，在玻璃管體(1)的另一邊端部設有密封膠塞(3)，其特徵是所述的玻璃管體(1)的中部設有頂杆座(4)，在頂杆座(4)內設有頂杆(5)，頂杆(5)的內端伸入管體(1)內，頂杆(5)與頂杆座(4)之間螺紋連接，在頂杆(5)外端設有旋轉手柄(6)，在頂杆(5)與頂杆座(4)之間設有密封圈(7)；在與頂杆(5)內端相對的玻璃管體(1)內壁設有兩個間隔的凸起(8)；所述的石英管(11)中部設有一道銼痕(12)，石英管(11)兩邊由兩個凸起(8)支承，頂杆(5)的內端與石英管(11)中部銼痕(12)相對，在石英管(11)與閥門(2)之間設有填充有五氧化二磷顆粒的脫水管體(9)，在密封膠塞(3)與石英管(11)的端部之間、石英管(11)與脫水管體(9)之間和脫水管體(9)與閥門(2)之間均填充有聚四氟乙烯絲(10)。
專利摘要本實用新型公開了一種石英管中微量氣體的收集處理裝置，裝置包括玻璃管體和石英管，玻璃管體有閥門和密封膠塞，在玻璃管體的中部有頂杆座，在頂杆座內螺接有帶手柄的頂杆；玻璃管體內壁有兩個間隔的凸起；石英管兩邊由兩個凸起支承，頂杆的內端與石英管中部銼痕相對，在石英管與閥門之間有脫水管體；本實用新型用於土壤或巖石中有機碳的穩定同位素分析。
文檔編號G01N31/12GK201293739SQ200820204128
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月26日 優先權日2008年11月26日
發明者劉金鐘 申請人:中國科學院廣州地球化學研究所