[發(fā)明專利]一種恒溫定量化學(xué)反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910086636.1
• 申請(qǐng)日: 2009-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN101574672A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫繼壯;張華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京協(xié)核吉成科技有限公司
• 主分類號(hào): B01L3/00
• 分類號(hào): B01L3/00;B01L7/00
• 代理公司: 北京凱特來知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄭立明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種恒溫定量化學(xué)反應(yīng)器。

背景技術(shù)

在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)制作各種藥物時(shí)，化學(xué)反應(yīng)是現(xiàn)代科技必不可缺的一種重要手段。在化學(xué)合成反應(yīng)過程中，除了要對(duì)化學(xué)反應(yīng)的參與物質(zhì)進(jìn)行控制外，還需要對(duì)反應(yīng)時(shí)的各種物理參數(shù)進(jìn)行控制。盡管現(xiàn)在有各種儀器儀表來對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行間接的監(jiān)控，但是由于反應(yīng)瓶體積(容積)很小，而多數(shù)監(jiān)控用的儀器儀表物理尺寸較大，給一些小體積(容積)的化學(xué)反應(yīng)的參數(shù)檢測(cè)和控制帶來了極大的困難。

現(xiàn)在有一些用于小劑量反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)器，這些反應(yīng)器中對(duì)溫度的控制方法大多采用風(fēng)浴或油浴，就是將反應(yīng)器浸入油或熱風(fēng)的環(huán)境中，利用可以調(diào)節(jié)溫度的油或熱空氣來對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱，在需要冷卻的時(shí)候，將反應(yīng)器從油或熱風(fēng)的環(huán)境中抽出，在室溫中或用冷空氣對(duì)其進(jìn)行冷卻降溫。而利用這些反應(yīng)器進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)過程中，對(duì)反應(yīng)液體體積(容積)的控制，大多采用外部定量注入等方式，即將化學(xué)反應(yīng)用到的溶液量好后注入到反應(yīng)瓶中。

但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的用于小劑量化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)器，至少存在下述問題：

現(xiàn)有的化學(xué)反應(yīng)器應(yīng)用時(shí)，采用將反應(yīng)瓶放入到風(fēng)浴或油浴環(huán)境中加熱，需要冷卻時(shí)再將反應(yīng)瓶從風(fēng)浴或油浴環(huán)境中抽出放到室溫或冷卻環(huán)境中進(jìn)行降溫，這種方式不但操作繁瑣，且無法進(jìn)行自動(dòng)的溫度控制與調(diào)節(jié)，拖長(zhǎng)了反應(yīng)時(shí)間，也無法實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)反應(yīng)瓶的恒溫控制，無法適用于某些對(duì)溫度變化要求較高的、以及對(duì)反應(yīng)時(shí)間要求較短的化學(xué)實(shí)驗(yàn)；

并且，現(xiàn)有的方法大多是采用定量注入的方式控制反應(yīng)中的液量，存在不易觀察和不易檢測(cè)到反應(yīng)器內(nèi)正在反應(yīng)的液量變化的問題，特別是在不能直接用肉眼檢測(cè)的場(chǎng)合，還需要安裝攝像機(jī)等設(shè)備對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行觀察，以至于操作繁瑣，不利于對(duì)正在反應(yīng)液量準(zhǔn)確控制，在一些需要精確定量控制的反應(yīng)過程中，常常會(huì)因?yàn)榉磻?yīng)器內(nèi)溶液定量不準(zhǔn)確而造成整個(gè)化學(xué)反應(yīng)失敗，而無法得到正確的反應(yīng)產(chǎn)物；

且現(xiàn)有的反應(yīng)器多為分體結(jié)構(gòu)，各種反應(yīng)器皿、管道、加熱、冷卻、測(cè)量等器材、設(shè)備品種繁雜，很難合理地安放、擺布并組合在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，給多步驟化學(xué)反應(yīng)的操作者帶來不方便，及易造成事故的因素和問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種恒溫定量化學(xué)反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便，可對(duì)反應(yīng)過程進(jìn)行恒溫控制，且反應(yīng)液量測(cè)量準(zhǔn)確。

本發(fā)明實(shí)施例是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種恒溫定量化學(xué)反應(yīng)器，包括：

金屬外殼、反應(yīng)瓶、加熱組件、溫度探測(cè)組件、液量探測(cè)組件和測(cè)量控制電路；

金屬外殼內(nèi)設(shè)有恒溫腔體，反應(yīng)瓶設(shè)置在恒溫腔體內(nèi)，反應(yīng)瓶下部的恒溫腔體內(nèi)設(shè)置加熱組件；

溫度探測(cè)組件設(shè)置在金屬外殼內(nèi)，溫度探測(cè)組件的探測(cè)端與反應(yīng)瓶的外壁接觸，溫度探測(cè)組件與測(cè)量控制電路電連接；

液量探測(cè)組件的一電極與金屬外殼電連接，另一針狀電極設(shè)置在反應(yīng)瓶?jī)?nèi)，液量探測(cè)組件的兩電極均與測(cè)量控制電路電連接；

測(cè)量控制電路，分別與溫度探測(cè)組件和液量探測(cè)組件電連接，用于根據(jù)溫度探測(cè)組件測(cè)得的溫度并用來控制加熱組件，及根據(jù)液量探測(cè)組件反饋的電信號(hào)測(cè)量反應(yīng)瓶?jī)?nèi)的液量。

所述恒溫腔體與金屬外殼之間設(shè)置保溫層。

所述恒溫腔體內(nèi)中部設(shè)置隔斷層，隔斷層上設(shè)有通風(fēng)孔，隔斷層將恒溫腔體內(nèi)部分隔為相互連通的上、下腔體，恒溫腔體的上腔體內(nèi)部形狀與所述反應(yīng)瓶外形相適應(yīng)；恒溫腔體的下腔體側(cè)壁設(shè)有放置加熱組件的凹槽。

所述反應(yīng)瓶包括：密封蓋和容器本體，密封蓋扣裝在容器本體上形成密封容器。

所述加熱組件包括：電熱絲和風(fēng)扇，所述電熱絲環(huán)繞設(shè)置在恒溫腔體的下腔體側(cè)壁凹槽內(nèi)，風(fēng)扇設(shè)置在電熱絲下方的腔體內(nèi)。

所述電熱絲采用在標(biāo)準(zhǔn)電壓下提供熱量不低于反應(yīng)器中溶液反應(yīng)過程所需熱量?jī)杀兜碾姛峤z。

所述溫度探測(cè)組件包括：

溫度探測(cè)組件外殼、隔熱絕緣外套和溫度探測(cè)芯片；

溫度探測(cè)芯片設(shè)置在溫度探測(cè)組件外殼內(nèi)，溫度探測(cè)芯片外面設(shè)置隔熱絕緣外套，溫度探測(cè)組件外殼上設(shè)有螺紋，與反應(yīng)器外殼機(jī)械連接。

所述液量探測(cè)組件包括：兩個(gè)電極，一個(gè)電極與反應(yīng)器的金屬外殼電連接，另一個(gè)針狀電極設(shè)置在反應(yīng)瓶?jī)?nèi)，該電極外涂覆有防腐物質(zhì)層，兩電極構(gòu)成電容式液量檢測(cè)電路的探測(cè)器。

所述測(cè)量控制電路包括：微處理器、電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路、電容式液量檢測(cè)電路、溫度測(cè)量控制電路和風(fēng)扇控制電路；

所述微處理器，與各電路連接，用于控制各電路，對(duì)各電路傳送的信號(hào)進(jìn)行處理；