專利名稱：一種液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)，特別適用于分析化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、食品安全分析與檢測以及藥物化學(xué)與分析等。
技術(shù)背景隨社會的發(fā)展與科技的進步，經(jīng)常會遇到這樣的一種技術(shù)或設(shè)備需求，如何將液相中的揮發(fā)性物質(zhì)轉(zhuǎn)移到氣相中，且讓揮發(fā)性物質(zhì)在氣相中有足夠高的濃度，以便進一步對揮發(fā)性物質(zhì)進行提取或檢測。例如隨著環(huán)境污染的日益加重，天然水體中對人體有害的揮發(fā)性有機物的含量日益增加，如何能夠準(zhǔn)確、快速測定這些揮發(fā)性物質(zhì)的含量引起人們很大的關(guān)注。通常情況下，為了減小水體基質(zhì)(水、礦物質(zhì)等)對揮發(fā)性物質(zhì)檢測的干擾，采用鼓氣泡的辦法，將揮發(fā)性物質(zhì)轉(zhuǎn)移到氣相中，然后用光學(xué)或氣相色譜法對揮發(fā)性物質(zhì)進行檢測。但通常水體中揮發(fā)性物質(zhì)(如苯系物)的含量較低，無法直接進行檢測，因此采用固體吸附劑(如活性碳)或液體吸收劑(如二硫化碳)來吸附(或吸收)揮發(fā)性物質(zhì)。然而現(xiàn)有固相或液相富集的方法存在實驗耗時長、實驗操作繁瑣且富集效率不高等缺點，限制了揮發(fā)性物質(zhì)的現(xiàn)場、快速提取與檢測。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有固相和液相富集方法存在的上述缺點，本實用新型的目的在于提供一種液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)，該液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)有利于采用一種特定的工作氣體，能把液相中揮發(fā)性物質(zhì)萃取到以工作氣體主的氣相中，然后用一種特定的工作液體通過化學(xué)反應(yīng)快速吸收工作氣體，使揮發(fā)性物質(zhì)所在的氣相體積迅速減小，從而實現(xiàn)對水相揮發(fā)性物質(zhì)進行快速、高效氣相萃取與富集，不僅適用于環(huán)境化學(xué)，而且適用于藥物化學(xué)、食品安全分析與檢測，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是一種液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)，由液氣萃取單元和氣相壓縮富集單元組成，所述液氣萃取單元包括開口朝下的氣液交換容器和設(shè)置于氣液交換容器內(nèi)的第一活塞，所述氣液交換容器的頂部連接有工作氣體進氣管、廢氣廢液出口管以及液體樣品進液管，所述氣相壓縮富集單元包括開口朝下的吸收容器和設(shè)置于吸收容器內(nèi)的第二活塞，所述吸收容器的頂部連接有工作液體進液管、工作液體出液管以及氣體樣品出氣管，所述氣液交換容器的頂部經(jīng)氣體連接管與吸收容器的頂部相連接。進一步的，所述液體樣品進液管的下端設(shè)置有微型霧化器。進一步的，所述工作氣體進氣管上設(shè)置有進氣閥，所述廢氣廢液出口管上設(shè)置有出口閥，所述液體樣品進液管上設(shè)置有進液閥。進一步的,所述工作液體進液管上設(shè)置有進液泵,所述工作液體出液管上設(shè)置有出液閥，所述氣體樣品出氣管上設(shè)置有出氣閥。進一步的，所述氣體連接管上設(shè)置有連接閥。[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型具有以下顯著優(yōu)點(1)富集效率高采用了特定的工作氣體，不僅能有效地將目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)從液體轉(zhuǎn)入氣相，而且工作氣體能夠高效地被工作液體吸收，產(chǎn)生氣相體積高倍減小，使氣相中目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)高效富集。(2)快速與常用的活性碳或二硫化碳等固體吸附或液體吸收法相比，本實用新型無需耗時長的吸附和脫附過程，大小減少了實驗時間和簡化實驗操作，因此可進行目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)的快速、現(xiàn)場萃取、富集。(3)適用范圍廣只要采用適當(dāng)?shù)墓ぷ鳉怏w與工作液體，就可實現(xiàn)對各類揮發(fā)性物質(zhì)的萃取與富集。

圖I為本實用新型液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)的示意圖。 圖中A-液氣萃取單元，B-氣相壓縮富集單元，I-氣液交換容器，2-第一活塞，3-工作氣體進氣管，4-進氣閥，5-廢氣廢液出口管，6-出口閥，7-液體樣品進液管，8-進液閥，9-氣體連接管，10-連接閥，11-微型霧化器，12-萃取后的液體樣品，13-吸收容器，14-第二活塞，15-工作液體，16-工作液體進液管，17-進液泵，18-工作液體出液管，19-出液閥，20-氣體樣品出氣管，21-出氣閥，22-含目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)的工作氣體，23-工作氣體。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步的闡述。參考圖1，一種液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)，由液氣萃取單兀A和氣相壓縮富集單元B組成，所述液氣萃取單元A包括開口朝下的氣液交換容器I和設(shè)置于氣液交換容器I內(nèi)的第一活塞2，所述氣液交換容器I的頂部連接有工作氣體進氣管3、廢氣廢液出口管5以及液體樣品進液管7，所述氣相壓縮富集單元B包括開口朝下的吸收容器13和設(shè)置于吸收容器13內(nèi)的第二活塞14，所述吸收容器13的頂部連接有工作液體進液管16、工作液體出液管18以及氣體樣品出氣管20，所述氣液交換容器I的頂部經(jīng)氣體連接管9與吸收容器13的頂部相連接。其中，所述氣液交換容器I和吸收容器13均可以采用體積為50ml的平底玻璃管，所述第一活塞2和第二活塞14均可以采用玻璃活塞。為了便于控制，所述工作氣體進氣管3上設(shè)置有進氣閥4，所述廢氣廢液出口管5上設(shè)置有出口閥6，所述液體樣品進液管7上設(shè)置有進液閥8 ;所述工作液體進液管16上設(shè)置有進液泵17，所述工作液體出液管18上設(shè)置有出液閥19，所述氣體樣品出氣管20上設(shè)置有出氣閥21 ;所述氣體連接管9上設(shè)置有連接閥10。為了將液體樣品霧化，所述液體樣品進液管7的下端設(shè)置有微型霧化器11，使得霧化的液體樣品與工作氣體充分混合；該液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)在揮發(fā)性藥物提取、環(huán)境水體揮發(fā)性污染物的富集與監(jiān)測等方面具有良好的應(yīng)用前景。本實施例的使用方法如下(I)先通過工作氣體進氣管3將工作氣體23通入氣液交換容器I中，一般采用特定的氣體作為工作氣體23 (該工作氣體23不溶于或難溶于目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)(如苯系物)所在的液相，但與目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)具有相似的極性，如CO2),再通過液體樣品進液管7將含目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)的液體樣品噴入氣液交換容器I中，霧狀的液體樣品與工作氣體23充分混合，由于所選工作氣體23與揮發(fā)性物質(zhì)有比較相近的極性，使得工作氣體23將液體樣品所含的大部分目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)萃取到氣相中，實現(xiàn)目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)由液相到氣相的高效相轉(zhuǎn)移，而霧狀的液體樣品重新凝結(jié)回液態(tài)；(2)向上推動第一活塞2，以將含目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)的工作氣體22通過氣體連接管9推入吸收容器13中，并通過廢氣廢液出口管5排出廢氣和廢液；(3)在含目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)的工作氣體22進入吸收容器13之前，通過工作液體進液管16將工作液體15導(dǎo)入吸收容器13中，一般采用特定的液體作為工作液體15 (該工作液體15能夠較快、有效地吸收工作氣體，但不吸收目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)，如NaOH溶液)，當(dāng)含目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)的工作氣體進入吸收容器13時，工作液體15通過化學(xué)反應(yīng)(如酸堿中和反應(yīng))快速高效地吸收工作氣體，實現(xiàn)氣相體積的大倍數(shù)壓縮，從而在短時間內(nèi)使得氣相中所含目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)的濃度得到高倍富集，而目標(biāo)揮發(fā)性物質(zhì)重新進入液相(工作液體)的量可以忽略；(4)向上推動第二活塞14，以通過氣體樣品出氣管20導(dǎo)出富集后的含揮發(fā)性物質(zhì)的氣體樣品，并通過工作液體出液管18排出廢液。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)，其特征在于由液氣萃取單元和氣相壓縮富集單元組成，所述液氣萃取單元包括開口朝下的氣液交換容器和設(shè)置于氣液交換容器內(nèi)的第一活塞，所述氣液交換容器的頂部連接有工作氣體進氣管、廢氣廢液出口管以及液體樣品進液管，所述氣相壓縮富集單元包括開口朝下的吸收容器和設(shè)置于吸收容器內(nèi)的第二活塞，所述吸收容器的頂部連接有工作液體進液管、工作液體出液管以及氣體樣品出氣管，所述氣液交換容器的頂部經(jīng)氣體連接管與吸收容器的頂部相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)，其特征在于所述液體樣品進液管的下端設(shè)置有微型霧化器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)，其特征在于所述工作氣體進氣管上設(shè)置有進氣閥，所述廢氣廢液出口管上設(shè)置有出口閥，所述液體樣品進液管上設(shè)置有進液閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)，其特征在于所述工作液體進液管上設(shè)置有進液泵，所述工作液體出液管上設(shè)置有出液閥，所述氣體樣品出氣管上設(shè)置有出氣閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)，其特征在于所述氣體連接管上設(shè)置有連接閥。
專利摘要本實用新型涉及一種液相揮發(fā)性物質(zhì)的氣相萃取與富集系統(tǒng)，由液氣萃取單元和氣相壓縮富集單元組成，所述液氣萃取單元包括開口朝下的氣液交換容器和設(shè)置于氣液交換容器內(nèi)的第一活塞，所述氣液交換容器的頂部連接有工作氣體進氣管、廢氣廢液出口管以及液體樣品進液管，所述氣相壓縮富集單元包括開口朝下的吸收容器和設(shè)置于吸收容器內(nèi)的第二活塞，所述吸收容器的頂部連接有工作液體進液管、工作液體出液管以及氣體樣品出氣管，所述氣液交換容器的頂部經(jīng)氣體連接管與吸收容器的頂部相連接。本實用新型在揮發(fā)性藥物提取、環(huán)境水體揮發(fā)性污染物的富集與監(jiān)測等方面具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號B01D19/00GK202762127SQ20122045417
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者池毓務(wù), 周晨, 張元金, 陳國南 申請人:福州大學(xué)