[實用新型]常溫常壓氣體溶解度測定裝置

有效

• 申請號: 201720791918.1
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN206848111U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 程慶超;童富果;劉剛;鐘佳思;劉創
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本實用新型涉及常溫常壓氣體溶解度測定裝置。

背景技術

氣體在液體中的溶解度涉及的領域非常廣泛，如：化工過程設計、環境化學、生物醫學技術、生物物理學、地球化學等，它是工業上非常重要的基礎數據。氣體的溶解度大多是通過恒定容積法試驗測試，由于一般氣體在液體中的溶解度很小，給試驗帶來了很大的困難，試驗結果不易測得精確。現有的測試裝置包含復雜的溶劑純化裝置以及過多的轉接頭和閥門，不僅裝置氣密性檢查繁雜，而且管道清洗困難。

發明內容

本實用新型要解決的是提供常溫常壓氣體溶解度測定裝置，以實現在常溫常壓下氣體溶解度的測試，解決現有儀器測試精度不夠以及密封性的技術問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：常溫常壓氣體溶解度測定裝置，包括平衡室，平衡室上端通過第一管道與真空泵連接，在第一管道上安裝有第一閥門，在平衡室開口上安裝有頂蓋，在頂蓋中心安裝有壓力表，平衡室底部通過第二管道與氣缸連接，在第二管道上安裝有第二閥門和第三閥門，在第二閥門與第三閥門之間的第二管道上連通有第三管道，在第三管道上安裝有第四閥門，在氣缸外壁上固定連接有支架，在支架安裝有位移監測器，位移監測器頂針抵靠在氣缸活塞桿上。

本實用新型的有益效果為：本實用新型能夠利用真空抽壓的方式先將溶液中其余氣體析出，然后通過氣體從溶液底部進入，充分使得氣體溶于溶液中；另一方面，本實用新型可對不同類型氣體試驗，只需將活塞容器中氣體換成單一氣體(如O₂、CO₂等)即可，其操作方式簡便快捷；另一方面，本實用新型能夠通過數顯壓力表及位移監測器讀取壓力與活塞位移變化，提高了監測的精度。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中：平衡室1、第一閥門2、真空泵3、頂蓋4第一管道5、、壓力表6、氣缸7、支架8、位移監測器9、第二閥門10、第三閥門11、第三管道12、有第四閥門13、第二管道14。

具體實施方式

如圖1所示，常溫常壓氣體溶解度測定裝置，包括平衡室1，平衡室1上端通過第一管道5與真空泵3連接，在第一管道5上安裝有第一閥門2，在平衡室1開口上安裝有頂蓋4，在頂蓋4中心安裝有壓力表6，平衡室1底部通過第二管道14與氣缸7連接，在第二管道14上安裝有第二閥門10和第三閥門11，在第二閥門10與第三閥門11之間的第二管道14上連通有第三管道12，在第三管道12上安裝有第四閥門13，在氣缸7外壁上固定連接有支架8，在支架8安裝有位移監測器9，位移監測器9頂針抵靠在氣缸7活塞桿上。

常溫常壓氣體溶解度測定裝置的使用方法，包括以下步驟：

a、注入氣體，首先關閉第二閥門10，打開第三閥門11和第四閥門13，推動氣缸7活塞桿下行，而后將待測氣體由第三管道12充入到氣缸7內，當待測氣體充入完畢后，關閉第三閥門11和第四閥門13；

b、測定溶液體積V，通過測量溶液的質量m計算溶液所占平衡室1的體積V，而后將溶液倒入到平衡室1內，控制溶液體積占平衡室1體積的比例在2/3左右，最后將頂蓋4密封安裝到平衡室1開口上；

c、抽壓排氣，打開第一閥門2，使用真空泵3對平衡室1抽氣，待壓力表6降到-90kpa至-100kpa范圍內，關閉第一閥門2，待壓力表6值穩定，記錄壓力值P₁；

d、氣體溶解度測定，歸零位移監測器9，并依次打開第三閥門11和第二閥門10，觀察活塞容器中推桿的移動，待推桿移動穩定后，記錄位移監測器9值為L₁，壓力值P₂。

e、計算物質的量溶解度s：

式中：P_a表示標準大氣壓1.013×10⁵Pa；P₁、P₂表示相對大氣壓為負值；R表示理想氣體常數8.314J/mol·k；T表示絕對溫度，T＝攝氏溫度+273.15；V₁表示平衡室1體積；

單位：k，本實用新型中常溫狀態取T＝20+273.15＝293.15k；M表示氣體摩爾質量，單位：g/mol。