本實(shí)用新型涉及液體成分檢測技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種萃取模塊及液體前處理裝置。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的待測液體樣品的檢測之前的處理方式通常有取樣、制樣、稱量、液液分配萃取、固相萃取劑凈化、樣品過濾、樣品轉(zhuǎn)移等步驟。目前這些步驟都是獨(dú)立逐步操作的:例如,待測液體樣品取樣、制樣、稱量步驟完成之后,需要一個(gè)單獨(dú)的器具和步驟進(jìn)行液液分配提取,然后換成另外一個(gè)器具或者設(shè)備進(jìn)行固相萃取凈化的步驟,再然后需要使用另外的設(shè)備和器具進(jìn)行樣品過濾的步驟,最后樣品轉(zhuǎn)移也是一樣的。
其中,目前的液液分配萃取需要專門的液液分配玻璃瓶,將水以及與水不相溶的溶劑震蕩、靜置、分層然后通過閥門放出下層,完成分配過程;還有報(bào)道使用硅藻土進(jìn)行液液分配。上述兩種方法的缺點(diǎn)都是需要使用單獨(dú)的器具完成,沒辦法與其它的步驟融合同時(shí)進(jìn)行,需要耗費(fèi)大量的有機(jī)溶劑,一般還要有減壓濃縮的后續(xù)步驟才可以完成。
固相萃取步驟目前最常用的是凈化步驟。而目前的固相萃取步驟是固相萃取劑填裝到注射器形狀的管內(nèi),從下方使用真空泵造成真空狀態(tài)來使液體攜帶樣品通過固相萃取劑,完成固相萃取過程。需要配置專門的真空泵和腔體裝置完成這個(gè)步驟,無法與其它步驟融合一起完成?;蛘卟皇褂米⑸淦餍螤畹墓?,直接將固相萃取劑直接加到待測的液體樣品內(nèi),吸取雜質(zhì),但是缺點(diǎn)是萃取效果不理想,而且萃取步驟完成之后,還不得不有一個(gè)過濾或者離心的步驟來將固相萃取劑與凈化后的樣品進(jìn)行分離。
目前的樣品過濾步驟是使用專門的器具將待測樣品的液體轉(zhuǎn)移到注射器或同類型作用的管內(nèi),使用活塞桿推動加壓注射器內(nèi)的樣品,使樣品穿過安裝到注射器底部的濾膜,達(dá)到過濾的目的。最后再將過濾好的樣品轉(zhuǎn)移到對應(yīng)的玻璃瓶內(nèi)。
目前的待測液體樣品的前處理的所有步驟(液液萃取、固相萃取凈化、樣品過濾、樣品轉(zhuǎn)移)都是分開完成的,步驟較繁瑣,而且在過濾、凈化和轉(zhuǎn)移的過程中容易污染到溶劑,以至于存在檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題;而且步驟較多,需要使用的專用器具也多,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,以至于消耗的有機(jī)溶劑的量也多,對檢測結(jié)果的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性,以及有害物的排放也更大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供的萃取模塊及液體前處理裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的操作步驟繁瑣、檢測結(jié)果不準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型提供的萃取模塊,包括萃取模塊本體,所述萃取模塊本體從下到上依次包括第一空腔、第一孔道和第二空腔;
所述第一孔道內(nèi)設(shè)有第一過濾層,所述第一空腔內(nèi)部設(shè)有第二過濾層,所述第一過濾層和第二過濾層內(nèi)部均設(shè)有膨脹劑,形成遇水封閉的過濾片;
所述的第二空腔內(nèi)部從下到上依次設(shè)有萃取劑層和多孔濾片;
所述的第一過濾層的直徑小于所述第二過濾層的直徑。
進(jìn)一步地,所述第二過濾層的底端設(shè)計(jì)成三角錐形結(jié)構(gòu),能夠使有機(jī)溶劑層匯集。
進(jìn)一步地,所述萃取模塊本體外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向結(jié)構(gòu),在萃取模塊移動過程中起導(dǎo)向的作用。
進(jìn)一步地,所述萃取模塊本體的底部設(shè)置成三角錐形結(jié)構(gòu),能夠使有機(jī)溶劑層匯集。
進(jìn)一步地,所述萃取模塊本體的外側(cè)還設(shè)置有密封結(jié)構(gòu),使萃取模塊插入到容器內(nèi)部時(shí)能夠通過密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行密封。
進(jìn)一步地,所述萃取模塊本體的頂部設(shè)置有收集管,且所述收集管與所述萃取模塊本體為一體式結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型還提供一種液體前處理裝置,包括存儲罐、轉(zhuǎn)移裝置和所述萃取模塊,所述轉(zhuǎn)移裝置與所述萃取模塊卡接,所述萃取模塊伸入到所述存儲罐內(nèi)部,所述存儲罐內(nèi)已經(jīng)注入有機(jī)溶劑和水,有機(jī)溶劑和水不能互溶而分層;通過按壓轉(zhuǎn)移裝置使存儲罐內(nèi)部的上層有機(jī)溶劑穿過萃取模塊,繼續(xù)按壓,水層接觸到遇水封閉的第一過濾層和第二過濾層時(shí),第一過濾層和第二過濾層被堵死,水溶液則無法通過,便于含有待測成分的有機(jī)溶劑液體轉(zhuǎn)移。
進(jìn)一步地,所述轉(zhuǎn)移裝置與所述萃取模塊之間設(shè)置有用于過濾和支撐的微孔過濾膜,更進(jìn)一步的過濾分離后的有機(jī)溶劑,使收集到的有機(jī)溶劑的檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確。
進(jìn)一步地,所述轉(zhuǎn)移裝置的底部設(shè)置成三角錐形結(jié)構(gòu),避免過濾后的有機(jī)溶劑堵塞在轉(zhuǎn)移裝置底部,且與所述萃取模塊的頂部配合使用,更進(jìn)一步的避免微孔過濾膜堵塞。
進(jìn)一步地,所述轉(zhuǎn)移裝置的內(nèi)部還設(shè)置有第二孔道,所述第二孔道一側(cè)的孔道與所述第一孔道設(shè)置在同一直線上,便于有機(jī)溶劑的流出。
進(jìn)一步地,所述存儲罐上還設(shè)置有存儲蓋,所述存儲蓋與所述存儲罐采用螺紋連接。
本實(shí)用新型的有益效果為:
本實(shí)用新型提供的萃取模塊通過第一過濾層、第二過濾層、萃取劑層和多孔濾片的設(shè)置能夠達(dá)到阻水、凈化和過濾的效果;有機(jī)溶劑先通過第二過濾層,將大顆粒的雜質(zhì)過濾掉,然后再通過第一過濾層,避免雜質(zhì)堵塞第一過濾層,由于第二過濾層內(nèi)部含有膨脹劑,能夠堵塞第二過濾層內(nèi)部的空隙,使水溶液不同通過,方便轉(zhuǎn)移有機(jī)溶劑,完成液體萃取過程;當(dāng)?shù)诙^濾層內(nèi)的膨脹劑沒有來得及起作用時(shí),水溶液進(jìn)入了第一過濾層,由于第一過濾層的直徑比較小,孔徑數(shù)量更少一些,第一過濾層內(nèi)的膨脹劑更容易堵住水溶液,從而水溶液可以被徹底封住,完全無法進(jìn)入到萃取劑層;然后在通過萃取劑層和多孔濾片,使其能夠一步實(shí)現(xiàn)液液分配、固相萃取的過程,操作步驟簡單、只需要一個(gè)器具即可完成上述步驟。
本實(shí)用新型提供的液體前處理裝置,可以一個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)樣品的過濾和轉(zhuǎn)移步驟,并通過對有機(jī)溶劑進(jìn)行多次過濾,使得到的有機(jī)溶劑的成分檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確。
本實(shí)用新型提供的萃取模塊和樣品轉(zhuǎn)移裝置配合使用可以一個(gè)步驟完成液液分配、固相萃取、樣品過濾、樣品轉(zhuǎn)移的過程。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的萃取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的液體前處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2所述的液體前處理裝置的分解圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的萃取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
1-轉(zhuǎn)移裝置; 2-過濾膜; 3-萃取模塊本體;
4-存儲罐; 5-導(dǎo)向結(jié)構(gòu); 11-第二孔道;
31-第一孔道; 32-密封結(jié)構(gòu); 33-第一空腔;
34-托盤; 35-第二空腔; 41-存儲蓋;
311-第一過濾層; 331-第二過濾層; 351-多孔濾片;
352-萃取劑層; 361-收集管。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
本實(shí)用新型提供的萃取模塊,包括萃取模塊本體,所述萃取模塊本體從下到上依次包括第一空腔、第一孔道和第二空腔;所述第一孔道內(nèi)設(shè)有第一過濾層,所述第一空腔內(nèi)部設(shè)有第二過濾層,所述第一過濾層和第二過濾層內(nèi)部均設(shè)有膨脹劑,形成遇水封閉的過濾片,該過濾片能夠通過有機(jī)溶劑,一旦接觸水溶液,該過濾片內(nèi)的膨脹劑迅速膨脹,堵塞過濾片中的空隙,使水溶液不能通過;所述的第二空腔內(nèi)部從下到上依次設(shè)有萃取劑層和多孔濾片,能夠達(dá)到阻水、凈化和過濾的效果,能夠一步實(shí)現(xiàn)液液分配和固相萃取的過程;第一過濾層的直徑小于第二過濾層的直徑。
該萃取模塊通過第一過濾層、第二過濾層、萃取劑層和多孔濾片的設(shè)置能夠達(dá)到阻水、凈化和過濾的效果,能夠一步實(shí)現(xiàn)液液分配和固相萃取的過程。
實(shí)施例1
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的萃取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;如圖1所示,本實(shí)施例提供的萃取模塊,包括萃取模塊本體3,萃取模塊本體3從下到上依次包括第一空腔33、第一孔道31和第二空腔35;第一孔道31內(nèi)設(shè)有第一過濾層311,第一空腔33內(nèi)部設(shè)有第二過濾層331,第一過濾層311和第二過濾層331內(nèi)部均設(shè)有膨脹劑,形成遇水封閉的過濾片,該過濾片能夠通過有機(jī)溶劑,一旦接觸水溶液,該過濾片內(nèi)的膨脹劑迅速膨脹,堵塞過濾片中的空隙,使水溶液不能通過;第二空腔35內(nèi)部從下到上依次設(shè)有萃取劑層352和多孔濾片351,能夠達(dá)到阻水、凈化和過濾的效果,能夠一步實(shí)現(xiàn)液液分配和固相萃取的過程;第一過濾層311的直徑小于第二過濾層331的直徑。
該萃取模塊通過第一過濾層311、第二過濾層331、萃取劑層352和多孔濾片351的設(shè)置能夠達(dá)到阻水、凈化和過濾的效果,能夠一步實(shí)現(xiàn)液液分配和固相萃取的過程,使得萃取的步驟更加簡單;而且設(shè)置有雙層過濾結(jié)構(gòu),使萃取過程更加順暢,萃取后的有機(jī)溶劑雜質(zhì)更少。
使用萃取模塊時(shí),有機(jī)溶劑先通過第二過濾層331,將大顆粒的雜質(zhì)過濾掉,然后再通過第一過濾層311,避免雜質(zhì)堵塞第一過濾層311,由于第二過濾層331內(nèi)部含有膨脹劑,能夠堵塞第二過濾層331內(nèi)部的空隙,使水溶液不同通過,方便轉(zhuǎn)移有機(jī)溶劑,完成液體萃取過程;有時(shí)也存在偶然的情況,水溶液穿過第二過濾層331,第二過濾層331內(nèi)的膨脹劑沒有來得及起作用,或者水溶液從第二過濾層331側(cè)面滲透時(shí),水溶液進(jìn)入了第一過濾層311,由于第一過濾層311的直徑比較小,孔徑數(shù)量更少一些,第一過濾層311內(nèi)的膨脹劑更容易堵住水溶液,從而水溶液可以被徹底封住,完全無法進(jìn)入到萃取劑層352。
需要說明的是,相較于第一過濾層311、第二過濾層331、萃取劑層352和多孔濾片351位于同一腔體中,在放置萃取劑層352時(shí),由于靜電的原因會有些小顆粒吸附在萃取模塊的腔體內(nèi)壁上,在安裝第一過濾層311和第二過濾層331時(shí),小顆粒會夾在第一過濾層311和第二過濾層331的側(cè)面與腔體內(nèi)壁之間,易導(dǎo)致水溶液從側(cè)面滲透,與有機(jī)溶劑混合,造成萃取失敗,本設(shè)計(jì)則解決了這一問題,使水溶液可以被徹底封住,完全無法進(jìn)入到萃取劑層352中。
還需要說明的是,在安裝過程中,先安裝第一過濾層311,再安裝第二過濾層331,然后將萃取模塊倒置,從第二空腔35入口處依次填裝萃取劑層352和多孔濾片351,將萃取劑層352固定。
還需要說明的是,第二過濾層331的底端設(shè)計(jì)成三角錐形結(jié)構(gòu),與萃取模塊的三角錐形結(jié)構(gòu)配合,形成倒立的漏斗形狀,方便上層的有機(jī)層匯集,確保所有的有機(jī)層都能穿過第二過濾層331,沒有殘留;同時(shí)還能夠增大了第二過濾層331與溶液接觸的面積,對上層有機(jī)層的過濾能力和有機(jī)層內(nèi)的顆粒物雜質(zhì)的吸附能力更大,更不容易堵塞。
本實(shí)施例的可選方案中,萃取模塊本體3外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向結(jié)構(gòu),在萃取模塊移動過程中起導(dǎo)向的作用,在萃取模塊下行時(shí)不會歪斜;而且通過導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠使萃取模塊設(shè)計(jì)的更薄,消耗的素材更少,不僅節(jié)省材料還利與環(huán)保。
本實(shí)施例的可選方案中,萃取模塊本體3的底部設(shè)置成三角錐形結(jié)構(gòu),能夠使有機(jī)溶劑層匯集。
需要說明的是,萃取模塊本體3頂端涂有防滑涂層,當(dāng)使用萃取模塊時(shí),起到防滑的作用。
本實(shí)施例的可選方案中,萃取模塊本體3的外側(cè)還設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)32,其中,密封結(jié)構(gòu)32的設(shè)置在于萃取模塊插入到容器內(nèi)部時(shí)能夠通過密封結(jié)構(gòu)32進(jìn)行密封;
密封結(jié)構(gòu)32能夠設(shè)置為密封圈或密封墊;
其中,密封圈設(shè)置為HNBR氫化丁腈橡膠密封圈、SIL硅橡膠密封圈、EPDM三元乙丙橡膠密封圈、CR氯丁橡膠密封圈或者ACM丙烯酸脂橡膠密封圈等。
本實(shí)施例的可選方案中,多孔濾片351設(shè)置聚乙烯濾片,用于固定萃取劑。
本實(shí)施例的可選方案中,第一空腔33的頂部也設(shè)置成三角錐形結(jié)構(gòu),避免過濾后的有機(jī)溶劑堵塞在第一空腔33內(nèi)部。
實(shí)施例2
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的液體前處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為圖2的液體前處理裝置的分解圖;如圖2-3所示,本實(shí)施例提供的液體樣品前處理裝置,包括存儲罐4、轉(zhuǎn)移裝置1和萃取模塊,轉(zhuǎn)移裝置1與萃取模塊卡接,萃取模塊伸入到存儲罐4內(nèi)部,存儲罐4內(nèi)已經(jīng)注入有機(jī)溶劑和水,有機(jī)溶劑和水不能互溶而分層;通過按壓轉(zhuǎn)移裝置1使存儲罐4內(nèi)部的上層有機(jī)溶劑穿過萃取模塊,繼續(xù)按壓,水層接觸到遇水封閉的第一過濾層311和第二過濾層331時(shí),第一過濾層311和第二過濾層331被堵死,水溶液則無法通過,便于含有待測成分的有機(jī)溶劑液體轉(zhuǎn)移;能夠一步就實(shí)現(xiàn)液液萃取、固相萃取凈化、樣品過濾、樣品轉(zhuǎn)移的四個(gè)步驟。
本實(shí)施例的可選方案中,轉(zhuǎn)移裝置1與萃取模塊之間設(shè)置有用于過濾和支撐的微孔過濾膜2,用于更進(jìn)一步的對與水溶液分離后的有機(jī)溶劑進(jìn)行過濾;
其中,過濾膜2內(nèi)部的孔徑設(shè)置在0.2-0.5微米;
因此,通過多次過濾有機(jī)溶劑,能夠使收集到的有機(jī)溶劑的檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確。
本實(shí)施例的可選方案中,轉(zhuǎn)移裝置1的底部設(shè)置成三角錐形結(jié)構(gòu),避免過濾后的有機(jī)溶劑堵塞在轉(zhuǎn)移裝置1底部,且與萃取模塊本體3的頂部的三角錐形結(jié)構(gòu)配合使用,更進(jìn)一步的避免微孔過濾膜2堵塞。
本實(shí)施例的可選方案中,轉(zhuǎn)移裝置1的內(nèi)部還設(shè)置有第二孔道11,第二孔道11一側(cè)的孔道與萃取模塊本體3內(nèi)部的第一孔道31設(shè)置在同一直線上,便于有機(jī)溶劑的流出。
需要說明的是,轉(zhuǎn)移裝置1的外壁涂有防滑涂層,在使用液體前處理裝置時(shí),能夠防止液體前處理裝置滑落。
還需要說明的是,轉(zhuǎn)移裝置1的頂部設(shè)置有海綿體,使用者在按壓液體前處理裝置時(shí)較舒適。
本實(shí)施例的可選方案中,存儲罐4上還設(shè)置有存儲蓋41,存儲蓋41與存儲罐4采用螺紋連接,轉(zhuǎn)移溶液時(shí)只需將配好的萃取模塊和轉(zhuǎn)移裝置1插入到存儲罐44內(nèi)部進(jìn)行按壓,有機(jī)溶劑則被擠出。
本實(shí)施例的可選方案中,轉(zhuǎn)移裝置1的一側(cè)還設(shè)置有托盤34,且托盤34與第二孔道11另一側(cè)的孔道對應(yīng)設(shè)置。
實(shí)施例3
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的萃取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;如圖4所示,本實(shí)施例提供的萃取模塊,包括萃取模塊本體3,萃取模塊本體3從下到上依次包括第一空腔33、第一孔道31和第二空腔35;第一孔道31內(nèi)設(shè)有第一過濾層311,第一空腔33內(nèi)部設(shè)有第二過濾層331,第一過濾層311和第二過濾層331內(nèi)部均設(shè)有膨脹劑,形成遇水封閉的過濾片,該過濾片能夠通過有機(jī)溶劑,一旦接觸水溶液,該過濾片內(nèi)的膨脹劑迅速膨脹,堵塞過濾片中的空隙,使水溶液不能通過;第二空腔35內(nèi)部從下到上依次設(shè)有萃取劑層352和多孔濾片351,能夠達(dá)到阻水、凈化和過濾的效果,能夠一步實(shí)現(xiàn)液液分配和固相萃取的過程;第一過濾層311的直徑小于第二過濾層331的直徑。
本實(shí)施例的可選方案中,萃取模塊本體3的頂部設(shè)置有收集管361,且收集管361與萃取模塊本體3為一體式結(jié)構(gòu)。
當(dāng)萃取模塊伸入到存儲罐內(nèi)部時(shí),存儲罐內(nèi)已經(jīng)注入有機(jī)溶劑和水,有機(jī)溶劑和水不能互溶而分層;通過按壓有機(jī)溶劑收集管361使存儲罐內(nèi)部的上層有機(jī)溶劑接觸第二過濾層331和第一過濾層311,第二過濾層331和第一過濾層311為內(nèi)部含有膨脹劑的多孔濾片351,有機(jī)溶劑可以順利穿過第二過濾層331和第一過濾層311,進(jìn)入到萃取劑層352和多孔濾片351,有機(jī)溶劑內(nèi)的雜質(zhì)被萃取劑吸附,最后有機(jī)溶劑層進(jìn)入到有機(jī)溶劑收集管361內(nèi);繼續(xù)按壓,水層接觸到遇水封閉的第二過濾層331和第一過濾層311時(shí),第二過濾層331和第一過濾層311均被堵死,水溶液則無法通過;能夠一步就實(shí)現(xiàn)液液萃取、固相萃取凈化、樣品過濾、樣品轉(zhuǎn)移的四個(gè)步驟。
最后應(yīng)說明的是:以上各個(gè)實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。