[發(fā)明專利]一種超聲協(xié)同臭氧降解農(nóng)藥的實(shí)驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310072600.4
• 申請(qǐng)日: 2013-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103112924A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔潤(rùn)航;朱昌平;王斌;何貞兵;朱進(jìn);趙俊陽(yáng);陳秉巖;韓慶邦;單鳴雷;李建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類號(hào): C02F1/36
• 分類號(hào): C02F1/36;C02F1/78
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.?一種超聲協(xié)同臭氧降解農(nóng)藥的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：

一個(gè)用于盛裝農(nóng)藥溶液的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器；

一個(gè)置于所述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器上方，用于冷凝降解時(shí)外逸水蒸氣的冷凝器；

一個(gè)用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)前后農(nóng)藥溶液濃度的紫外分光光度計(jì)；

一個(gè)用于連接所述紫外分光光度計(jì)、處理并顯示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)；

一個(gè)置于所述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器底部，用于測(cè)量農(nóng)藥溶液質(zhì)量的稱重傳感器；

一個(gè)緊密嵌于所述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器壁上，用于測(cè)量農(nóng)藥溶液pH值的酸堿度傳感器；

一個(gè)緊密嵌于所述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器壁上，用于測(cè)量農(nóng)藥溶液溫度值的溫度傳感器；

一個(gè)用于產(chǎn)生超聲掃頻信號(hào)的掃頻信號(hào)產(chǎn)生電路；

一個(gè)用于產(chǎn)生超聲驅(qū)動(dòng)信號(hào)并與所述掃頻信號(hào)產(chǎn)生電路相連的超聲信號(hào)產(chǎn)生器；

與所述超聲信號(hào)產(chǎn)生器連接，用于放大超聲驅(qū)動(dòng)信號(hào)的超聲功率放大器；

與所述超聲功率放大器連接，緊密嵌于所述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器底部，用于產(chǎn)生超聲波的第一超聲降解換能器；

與所述超聲功率放大器連接，緊密嵌于所述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器底部，用于產(chǎn)生超聲波的第二超聲降解換能器；

一個(gè)用于顯示實(shí)驗(yàn)參數(shù)、輸入控制指令的人機(jī)交互界面；

一個(gè)用于控制實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行并與所述人機(jī)交互界面、超聲信號(hào)產(chǎn)生器、酸堿度傳感器、溫度傳感器和稱重傳感器相連的核心處理器；

與所述核心處理器連接，用于產(chǎn)生臭氧的臭氧發(fā)生器；

與所述臭氧發(fā)生器連接，緊密嵌于所述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器底部，用于釋放臭氧的臭氧曝氣頭。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲協(xié)同臭氧降解農(nóng)藥的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器形狀為敞口圓柱形，材質(zhì)為不銹鋼。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲協(xié)同臭氧降解農(nóng)藥的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述冷凝器為雙層倒漏斗形，材質(zhì)為不銹鋼，所述冷凝器夾層中的冷凝液為低溫蒸餾水。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲協(xié)同臭氧降解農(nóng)藥的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述紫外分光光度計(jì)的掃描波長(zhǎng)范圍為190～1100nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲協(xié)同臭氧降解農(nóng)藥的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述稱重傳感器為電阻應(yīng)變型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲協(xié)同臭氧降解農(nóng)藥的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述臭氧發(fā)生器為空氣高壓放電型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲協(xié)同臭氧降解農(nóng)藥的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述臭氧曝氣頭為橡膠膜片微孔曝氣型。

8.一種利用權(quán)利要求1-7中任一所述的超聲協(xié)同臭氧降解農(nóng)藥的實(shí)驗(yàn)裝置降解農(nóng)藥的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將待降解溶液加入上述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器中；

（2）按下上述人機(jī)交互界面上參數(shù)顯示鍵，記錄顯示的實(shí)驗(yàn)前溶液的質(zhì)量、pH值和溫度值；

（3）用上述紫外分光光度計(jì)測(cè)定實(shí)驗(yàn)前待降解溶液成分的吸收光譜,由上述紫外分光光度計(jì)將吸收光譜數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)，處理、顯示并保存數(shù)據(jù)；

（4）通過(guò)上述人機(jī)交互界面輸入超聲作用時(shí)間及臭氧通氣時(shí)間，啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置的降解功能，對(duì)上述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器中溶液進(jìn)行超聲、臭氧協(xié)同降解處理；

（5）計(jì)時(shí)完畢,?實(shí)驗(yàn)裝置停止降解工作后,待上述人機(jī)交互界面所顯示的溫度值下降到與實(shí)驗(yàn)前溶液的溫度值一致，對(duì)比實(shí)驗(yàn)前后溶液的質(zhì)量，向?qū)嶒?yàn)反應(yīng)容器中添加蒸餾水至溶液質(zhì)量與實(shí)驗(yàn)前一致，記錄溶液的pH值；

（6）用上述紫外分光光度計(jì)測(cè)定實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后實(shí)驗(yàn)反應(yīng)容器中溶液成分的吸收光譜,由紫外分光光度計(jì)將吸收光譜數(shù)據(jù)傳送至上述計(jì)算機(jī)，處理、顯示并保存數(shù)據(jù)；

（7）記錄實(shí)驗(yàn)前后吸收光譜中對(duì)應(yīng)吸收峰的吸光度值,代入吸光度-濃度轉(zhuǎn)換公式，計(jì)算出實(shí)驗(yàn)前后溶液的濃度；

（8）將實(shí)驗(yàn)前后溶液的濃度值代入濃度-降解率轉(zhuǎn)換公式，計(jì)算出超聲協(xié)同臭氧對(duì)特定農(nóng)藥成分的降解率。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種超聲協(xié)同臭氧降解農(nóng)藥的方法，其特征在于，所述吸光度-濃度轉(zhuǎn)換公式為：

樣品濃度=0.0159*樣品吸光度-0.00014。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種超聲協(xié)同臭氧降解農(nóng)藥的方法，其特征在于，所述濃度-降解率轉(zhuǎn)換公式為:

?降解率=（降解前濃度-降解后濃度）/降解前濃度*100%。