[實用新型]一種鈾吸附材料動力學(xué)測試取樣器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420580575.0
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN204085950U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張宏森;徐超;常亮;魏新濤;楊德志;閆慧君;趙桂紅;吳鵬;鐘天瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江科技大學(xué)
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種微量取樣器，尤其是一種鈾吸附材料動力學(xué)測試取樣器。

背景技術(shù)

吸附是目前去除水中微量鈾和海水提鈾的主要方式，新的吸附材料層出不窮，對于吸附劑動力學(xué)的研究，可以準確把握吸附劑的使用周期和吸附性能，提高吸附效率。目前吸附動力學(xué)的研究主要過程為預(yù)先將吸附劑放入多個振蕩錐形瓶中，加入一定量的鈾溶液，在振蕩器中振蕩，在不同時間，取出錐形瓶，溶液通過離心的方式，使得吸附后的鈾溶液和吸附劑分離。取出1-5微升上清液，稀釋至濃度為1-20ppm,應(yīng)用微量鈾分析儀或ICP光譜進行分析。

以上測試過程存在以下問題：

1?需用多份吸附劑和鈾溶液，造成浪費和環(huán)境污染。由于受到振蕩器、振蕩錐形瓶等實驗條件和吸附劑數(shù)量的限制，同一溫度條件下，通常只能選取的十個點取樣測試。這是由于通常一個恒溫振蕩器可以同時放置9-12個振蕩錐形瓶。多個振蕩器間會由于溫控和振動方式的差異引起相應(yīng)誤差，增大檢測結(jié)果的不確定性。取樣點少導(dǎo)致偶然誤差對于檢測結(jié)果的影響加大。

2從錐形瓶取出到離心結(jié)束，整個過程大約需要5分鐘，吸附劑并沒有實現(xiàn)分離，吸附反應(yīng)仍在進行，造成實驗誤差。通常動力學(xué)研究第一個取樣時間為10-20分鐘，對于快速吸附劑的研究時第一次取樣時間會進一步縮短。因此，這種操作過程對于吸附動力學(xué)前期實驗數(shù)據(jù)影響較大。

在線連續(xù)取樣可以解決上述問題，然而目前已有的微量取樣器難以實現(xiàn)吸附劑和鈾溶液的分離，而且吸附劑容易堵塞微量取樣器。采用常規(guī)注射器取樣，應(yīng)用注射器微孔濾膜法過濾，吸附劑和鈾溶液損失較大，破壞了整個吸附體系的完整性，檢測失去了意義。

綜上所述，理想的鈾吸附材料動力學(xué)研究取樣器應(yīng)當(dāng)是可以實現(xiàn)吸附劑和鈾溶液分離，而且分離所需時間短，同時每次取樣對于吸附劑和鈾溶液數(shù)量影響小。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上問題，本發(fā)明提供一種鈾吸附材料動力學(xué)研究取樣器，實現(xiàn)對鈾吸附材料動力學(xué)研究過程進行在線連續(xù)取樣。

如圖1所示：本取樣器由注射器1和微量注射器2組成，二者通過連通管3和固定桿4連結(jié)。注射器1，由腔體5、桿6兩部分組成；腔體5長為10-15厘米，容積為0.5-5毫升，整個腔體內(nèi)部直徑相同，如圖2所示，腔體頭部7由900-7000目金屬網(wǎng)制成；桿6比腔體長3厘米，桿外徑與腔體內(nèi)徑一致。微量注射器2由腔體8、桿9組成，腔體8長為2-5厘米，容積為0.5-5微升，整個腔體內(nèi)部直徑相同，桿9比腔體8長2厘米，桿外徑與腔體內(nèi)徑一致。距腔體5上部1/4~1/2處設(shè)有連通管3，為腔體5內(nèi)徑的1/2，長度為0.5-2厘米，注射器和微量注射器都為圓柱型，腔體由透明材料構(gòu)成，并在其表面標(biāo)有刻度，可以觀測到所排出溶液的體積。

當(dāng)注射器1抽取被吸附的鈾溶液前，先將桿9推下，注射器1和微量注射器2的連通被阻斷，可以防止注射器1吸取溶液時，氣體由微量注射器2進入注射器1中。

當(dāng)注射器1抽取被吸附的鈾溶液時，溶液進入注射器1，而吸附劑被阻擋在腔體頭部7金屬網(wǎng)的外側(cè)，實現(xiàn)吸附劑和鈾溶液的分離。

填滿注射器1后，拉起桿9，注射器1和微量注射器2恢復(fù)連通，推下桿6鈾溶液分別經(jīng)腔體頭部7出排回振蕩瓶原溶液中，被過濾在金屬濾網(wǎng)外側(cè)的吸附劑也被沖回原溶液中，部分鈾溶液沿著連通管進入微量注射器2中，排回原溶液中，鈾溶液填滿微量注射器2。桿6推至腔體頭部7時，推動桿9，腔體8中保留實際需要體積的鈾溶液，并將該部分鈾溶液轉(zhuǎn)移至石英皿中，稀釋備檢。

最后拉起桿9，再拉起桿6，連通管處剩余的鈾溶液進入注射器1中，快速推拉桿6多次，通過氣流將剩余的鈾溶液和濾網(wǎng)外側(cè)的吸附劑吹回原溶液。

有益效果

1?實現(xiàn)鈾溶液和吸附劑的快速分離，吸附動力學(xué)吸附時間準確，保證了實驗結(jié)果的準確性。

2需用吸附劑和鈾溶液數(shù)量少，節(jié)約和環(huán)保。

3同一溶液、同一錐形瓶、同一振蕩條件下，減少了環(huán)境變化對于實驗結(jié)果的影響。

4采用取樣器拉桿直通針頭底部、連通管進氣氣吹等方式，減少取樣過程中對于吸附劑和鈾溶液所造成的損失。

5可實現(xiàn)多次取樣，如添加100mL鈾溶液，每次取3微升，取樣100次，誤差小于1%。

附圖說明

?圖1是取樣器主視剖視圖。

圖2是取樣器腔體頭部俯視圖。

?圖3是實施例2取樣器主視剖視圖。

圖4是實施例3取樣器主視剖視圖。

圖5是實施例4取樣器主視剖視圖。