[發(fā)明專利]一種海水二氧化碳發(fā)生裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410125773.2
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103913554A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李學(xué)剛;宋金明;袁華茂;李寧;段麗琴
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院海洋研究所
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;何麗英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種海水二氧化碳發(fā)生裝置，既可適用于海水溶解無機碳(DIC)的測定，也可用于其它水樣中溶解碳酸鹽的測定。

背景技術(shù)

全球變化涉及人為影響下全球氣候變化和全球生態(tài)環(huán)境變化兩大領(lǐng)域，其中碳循環(huán)過程研究是其關(guān)鍵。海洋在全球變化中的作用是巨大的，海洋碳循環(huán)是全球海洋通量變化的核心，而研究海洋碳循環(huán)的基礎(chǔ)是準(zhǔn)確測定海洋各項參數(shù)。近年來，國內(nèi)外在研究海洋參數(shù)的準(zhǔn)確測定上進行了巨大的努力，但至目前國際IOC-SCOR的專門委員會還是認為海洋碳循環(huán)中四個關(guān)鍵參數(shù)pH、Alk(總堿度)、DIC、PCO₂(表層海水CO₂分壓)尚需進行深入開發(fā)以獲得更準(zhǔn)確測定的方法，并認為海洋碳源匯強度不確定的主要原因是這些參數(shù)測定的不準(zhǔn)確引起的，所以，建立海洋中這些關(guān)鍵參數(shù)準(zhǔn)確測定方法仍是海洋學(xué)特別是全球海洋變化海洋學(xué)迫切需要解決的問題。

海水中的溶解無機碳(DIC，有時也叫做海水中總CO₂)作為研究海洋碳循環(huán)的重要參數(shù)之一，其測定方法受到格外關(guān)注，其測定方法也很多，主要有如下幾種：變色法、重量法、平衡壓力法、氣相色譜法、紅外吸收法、堿度計算法、熱導(dǎo)類電化學(xué)傳感器法和庫侖滴定法。在上述方法中，除堿度計算法外，都需要將溶解無機碳(DIC)轉(zhuǎn)化為二氧化碳(CO₂)，然后用各種監(jiān)測器測定CO₂的量，并最終換算為溶解無機碳的含量。在不同類型的儀器中，將海水中溶解無機碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳的裝置也有多種類型，但上述設(shè)備主要在實驗室內(nèi)應(yīng)用，都不太適合于現(xiàn)場調(diào)查，更不適合在現(xiàn)場進行實時測量。目前對海水DIC的測量都是在現(xiàn)場采樣后保存，帶回陸地實驗室后測定，但由于樣品保存過程中，其溫度、壓力、生化環(huán)境等與現(xiàn)場海水明顯不同，導(dǎo)致DIC的測量結(jié)果可能與實際差異較大。為此，我們研制了能實時測定海水中溶解無機碳(DIC)的設(shè)備，而海水二氧化碳的發(fā)生裝置是該設(shè)備的最關(guān)鍵部件之一。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種海水二氧化碳發(fā)生裝置。該裝置可以實時地將海水中的溶解無機碳(DIC)轉(zhuǎn)化為二氧化碳，從而實現(xiàn)海水中溶解無機碳的實時測量。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種海水二氧化碳發(fā)生裝置，包括反應(yīng)器體及廢液排放控制系統(tǒng)，其中反應(yīng)器體的頂部開設(shè)有加酸口、海水進樣口、清洗水進口及CO₂出氣口，所述反應(yīng)器體的底部設(shè)有進氣口和廢液排放口，所述廢液排放口與廢液排放控制系統(tǒng)連接。

所述反應(yīng)器體為封閉的管狀結(jié)構(gòu)，所述海水進樣口設(shè)置于反應(yīng)器體的頂部中心位置，所述加酸口、清洗水進口及CO₂出氣口沿周向均布于反應(yīng)器體頂部邊緣上。所述反應(yīng)器體主要由有機玻璃或石英玻璃制成。

所述廢液排放控制系統(tǒng)主要由硅膠管和夾管電磁閥組成，所述硅膠管與廢液排放口連接，所述夾管電磁閥設(shè)置于硅膠管上。

本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是：

1.本發(fā)明可以將海水中溶解無機碳(DIC)轉(zhuǎn)化為二氧化碳(CO₂)并從海水中鼓出，本裝置既可用于海水溶解無機碳(DIC)的測定，也可用于其它水樣中溶解碳酸鹽的測定。

2.本發(fā)明功能完備，將進樣、加酸、清洗、排廢、鼓氣和排氣等功能集成于一體，易于實現(xiàn)自動操作，降低了DIC測量的工作強度，避免了過多的人工操作所帶來的誤差。

3.本發(fā)明在測量結(jié)束后可以方便實現(xiàn)即時排廢和清洗，最大程度的減少樣品間的交叉污染。

4.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是圖1的右視圖。

圖中：1海水進樣口，2加酸口，3清洗水進口，4CO₂出氣口，5高純氮氣進口，6廢液排放口，7夾管電磁閥，8為反應(yīng)器體。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。

如圖1-3所示，本發(fā)明包括反應(yīng)器體8及廢液排放控制系統(tǒng)，其中反應(yīng)器體8的頂部開設(shè)有四個開口，四個開口分別是加酸口2、海水進樣口1、清洗水進口3及CO₂出氣口4，所述反應(yīng)器體8的底部設(shè)有兩個開口，該兩個開口分別是進氣口5和廢液排放口6，所述廢液排放口6與廢液排放控制系統(tǒng)連接。