專利名稱：光催化消解儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種消解儀，屬于化學分析儀器。
背景技術(shù)：
化學需氧量(COD)及高錳酸鹽指數(shù)是水體污染的主要指標，也是水質(zhì)檢測的重要 參數(shù)。目前，測定水體化學需氧量(COD)主要采用重鉻酸鹽滴定法和快速消解分光光度法 實現(xiàn)，所述的重鉻酸鹽滴定法對應的消解過程采用加熱回流法實現(xiàn)；所述的快速消解分光 光度法對應的消解過程采用微回流管封閉回流法實現(xiàn)。上述兩種消解過程需要大量濃硫酸 以及價格昂貴的硫酸銀，而且測定時間長，操作繁瑣、勞動強度大。高錳酸鹽指數(shù)的測定方法與化學需氧量的測定方法相類似，可以采用相同的裝置 實現(xiàn)。近些年來，許多學者將光催化技術(shù)應用于COD測定，但是，現(xiàn)有光分析儀一次只能 測定一個待測水體樣品，不利于批量測定；另外，所述發(fā)明中紫外燈需要置于水體中，這種 做法影響紫外燈的壽命、增大反應器容積，增加待測定水體樣品的體積，使得紫外燈外壁需 定期清洗。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為解決現(xiàn)有的光分析儀一次只能測定一個待測水體樣品，以 及紫外燈置于樣品中增加樣品測定所需體積、影響紫外燈的壽命和紫外燈外壁需定期清洗 的問題，提供了一種光催化消解儀。本實用新型是通過下述方案予以實現(xiàn)的光催化消解儀，它包括外殼、孔板、N個 樣品消解管、M個紫外燈、載物臺、N個磁力攪拌器和紫外燈電源鎮(zhèn)流器，外殼是一個上端開 口的殼體，載物臺由載物板與固定板構(gòu)成，載物板與外殼的底面平行，固定板與外殼的底面 垂直，所述的載物板與固定板連接為一整體且固定在外殼的側(cè)壁上，孔板扣合在外殼的開 口處，孔板上開有N個通孔，所述的N個通孔排成一列，N個樣品消解管分別穿過孔板上的N 個通孔，樣品消解管的底部與載物臺的上表面相接觸，N個樣品消解管構(gòu)成1個樣品消解管 組；M個紫外燈分為兩列，均勻分布在所述的樣品消解管組的兩側(cè)；N個磁力攪拌器分別固定在外殼的底面上且N個磁力攪拌器分別位于N個樣品消 解管所在位置的正下方；紫外燈電源鎮(zhèn)流器固定在外殼的底面上，紫外燈電源鎮(zhèn)流器為M個紫外燈供電；其中，N為正整數(shù)，M為大于2的偶數(shù)。本實用新型中所述的外殼用于承載及保護內(nèi)部的各個部件，孔板用于固定樣品消 解管；除此之外，外殼及孔板所扣成的整體能夠防止紫外燈所產(chǎn)生的紫外線的泄露；本實用新型中采用樣品消解管盛裝待測水體樣品，能夠減小待測水體樣品用量；本實用新型中將M個紫外燈均勻分布在樣品消解管的兩側(cè)，提供較大的受光面積
3和較強的光輻射強度，紫外燈與待測水體樣品不相接觸，不會影響紫外燈的使用壽命，因 此，紫外燈外壁無需進行定期清洗；本實用新型中的磁力攪拌器用于在消解過程中使待測水體樣品擾動，可以同步或 單獨攪拌多個樣品消解管中的溶液。本實用新型采用多光源照射樣品消解管，能夠同時測定多個待測水體樣品，每一 個樣品消解管可單獨取出和放入。水體化學需氧量測定過程將待測水體樣品與適量的重鉻酸鉀、二氧化鈦加入樣 品消解管中，調(diào)節(jié)至適宜的PH值；將樣品消解管放入本實用新型所述的裝置中，開啟磁力 攪拌器及紫外燈，對上述待測水體樣品進行攪拌，紫外燈照射15分鐘，完成光催化消解。將 上述光催化消解后的待測水體樣品離心后取上層清液，用分光光度計在eiOnm波長下測定 吸光度值。高錳酸鹽指數(shù)測定過程將待測水體樣品與適量的高錳酸鉀、二氧化鈦加入樣品 消解管中，調(diào)節(jié)至適宜的PH值；將樣品消解管放入本實用新型所述的裝置中，開啟磁力攪 拌器及紫外燈，對上述待測水體樣品進行攪拌，紫外燈照射15分鐘，完成光催化消解。將上 述光催化消解后的待測水體樣品離心后取上層清液，用分光光度計在525nm波長下測定吸 光度值。本實用新型所述的光催化消解儀中紫外燈位于待測水體外，不影響紫外燈的使用 壽命，紫外燈外壁無需進行定期清洗；樣品消解管中盛裝待測水體樣品，減少待測水體樣品 的用水量；本實用新型所提供的裝置能夠在相同條件下、同時、批量測定樣品，具有消解快 速、徹底，操作簡單，便于批量測定的特點。

圖1是具體實施方式
一中所述的光催化消解儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖；圖2是具體實 施方式八中孔板上打有通孔的示意圖；圖3是具體實施方式
九的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖。
具體實施方式
具體實施方式
一下面結(jié)合圖1具體說明本實施方式。光催化消解儀，它包括外殼 1、孔板2、N個樣品消解管3、M個紫外燈4、載物臺5、N個磁力攪拌器6和紫外燈電源鎮(zhèn)流 器7，外殼1是一個上端開口的殼體，載物臺5由載物板5-1與固定板5-2構(gòu)成，載物板5-1 與外殼1的底面平行，固定板5-2與外殼1的底面垂直，所述的載物板5-1與固定板5-2連 接為一整體且固定在外殼1的側(cè)壁上，孔板2扣合在外殼1的開口處，孔板2上開有N個通 孔，所述的N個通孔排成一列，N個樣品消解管3分別穿過孔板2上的N個通孔，樣品消解 管3的底部與載物臺5的上表面相接觸，N個樣品消解管3構(gòu)成1個樣品消解管組；M個紫外燈4分為兩列，均勻分布在所述的樣品消解管組的兩側(cè)；N個磁力攪拌器6分別固定在外殼1的底面上且N個磁力攪拌器6分別位于N個 樣品消解管3所在位置的正下方；紫外燈電源鎮(zhèn)流器7固定在外殼1的底面上，紫外燈電源鎮(zhèn)流器7為M個紫外燈 4供電；其中，N為正整數(shù)，M為大于2的偶數(shù)。
4[0025]本實施方式中所述的外殼1用于承載及保護內(nèi)部的各個部件，孔板2用于固定樣 品消解管3 ；除此之外，外殼1及孔板2所扣成的整體能夠防止紫外燈4所產(chǎn)生的紫外線的 泄露；本實施方式中采用樣品消解管3盛裝待測水體樣品，能夠減小待測水體樣品用 量；本實施方式中將M個紫外燈4均勻分布在樣品消解管3的兩側(cè)，提供較大的受光 面積和較強的光輻射強度，紫外燈4與待測水體樣品不相接觸，不會影響紫外燈4的使用壽 命，因此，紫外燈外壁無需進行定期清洗；本實施方式中的紫外燈4與紫外燈電源鎮(zhèn)流器7串連后接入市電；本實施方式中的磁力攪拌器6用于在消解過程中使待測水體樣品擾動，可以同步 或單獨攪拌多個樣品消解管3中的溶液。本實施方式采用多光源照射樣品消解管3，能夠同時測定多個待測水體樣品，每一 個樣品消解管3可單獨取出和放入。水體化學需氧量測定過程將待測水體樣品與適量的重鉻酸鉀、二氧化鈦加入樣 品消解管3中，調(diào)節(jié)至適宜的pH值；將樣品消解管3放入本實施方式所述的裝置中，開啟磁 力攪拌器6及紫外燈4，對上述待測水體樣品進行攪拌，紫外燈4照射15分鐘，完成光催化 消解。將上述光催化消解后的待測水體樣品離心后取上層清液，用分光光度計在eiOnm波 長下測定吸光度值。高錳酸鹽指數(shù)測定過程將待測水體樣品與適量的高錳酸鉀、二氧化鈦加入樣品 消解管3中，調(diào)節(jié)至適宜的pH值；將樣品消解管3放入本實施方式所述的裝置中，開啟磁力 攪拌器6及紫外燈4，對上述待測水體樣品進行攪拌，紫外燈4照射15分鐘，完成光催化消 解。將上述光催化消解后的待測水體樣品離心后取上層清液，用分光光度計在525nm波長 下測定吸光度值。本實施方式所述的光催化消解儀中紫外燈4位于待測水體外，不影響紫外燈4的 使用壽命，紫外燈外壁無需進行定期清洗；樣品消解管3中盛裝待測水體樣品，減少待測水 體樣品的用水量；本實施方式所提供的裝置能夠在相同條件下、同時、批量測定樣品，具有 消解快速、徹底，操作簡單，便于批量測定的特點。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一所述的光催化消解儀的不同之處 在于，所述的N個樣品消解管3的材質(zhì)為石英。本實施方式所述的樣品消解管3選擇石英為樣品消解管3的材質(zhì)，其對紫外光的 吸收小，有利于紫外光穿透管壁到達水體。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一及具體實施方式
二所述的光催化 消解儀的不同之處在于，所述的樣品消解管3的管徑在1. O 4. Ocm之間。本實施方式所述的樣品消解管3為圓柱形管體，區(qū)別于以往測試時水體樣品用量 多于40mL，本實施方式中測試的待測水體樣品用量小于10mL，減少了待測水體樣品的用水量。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
三所述的光催化消解儀的不同之處 在于，所述的外殼1為長方形殼體。本實施方式所述的外殼1不僅能夠承載及保護內(nèi)部的各個部件，還能夠防止紫外燈4所產(chǎn)生的紫外線的泄露，根據(jù)其內(nèi)部部件的數(shù)量，合理設(shè)計外殼的形狀和大小。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一、二或四所述的光催化消解儀的 不同之處在于，所述的M個紫外燈4與樣品消解管3的高度方向平行。本實施方式所述的M個紫外燈4與外殼1的底面相平行，使得紫外燈4均勻照射 待測水體，紫外燈利用更充分。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一、二或四所述的光催化消解儀的 不同之處在于，所述的M個紫外燈4與樣品消解管3的高度方向垂直。本實施方式所述的M個紫外燈4與外殼1的底面相垂直，使得紫外燈4均勻照射 待測水體，紫外燈利用更充分。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一所述的光催化消解儀的不同之處 在于，所述的磁力攪拌器6由電動機、永磁鐵及攪拌磁鐵片構(gòu)成，電動機的轉(zhuǎn)速可調(diào)，電動 機帶動永磁鐵旋轉(zhuǎn)，攪拌磁鐵片置于該磁力攪拌器6所對應的樣品消解管3內(nèi)。本實施方式所述的攪拌磁鐵片及永磁體為長方形磁鐵片，攪拌磁鐵片及永磁體外 面包裹聚乙烯材料，攪拌磁鐵片及永磁體的厚度方向上的兩端分別為N極及S極。本實施方式中所述的磁力攪拌器6與市面上現(xiàn)有的磁力攪拌器相比，具有結(jié)構(gòu)簡 單、體積小的優(yōu)勢，采用本實施方式所述的磁力攪拌器6能夠減小本實施方式所述的光催 化消解儀的體積。
具體實施方式
八下面結(jié)合圖2具體說明本實施方式。本實施方式與具體實施方 式一、二、四和七所述的光催化消解儀的不同之處在于，它還包括aXM/2個紫外燈4、aXN 個樣品消解管3、a X N個磁力攪拌器6，在孔板2上還打有a X N個通孔，a X N個通孔排成a 列，a X N個樣品消解管3分別穿過孔板2上的a X N個通孔，a X N個樣品消解管3構(gòu)成a個 樣品消解管組，aXM/2個紫外燈4構(gòu)成a個紫外燈組，每1個紫外燈組中的M/2個紫外燈4 排列成一列，a個樣品消解管組與a個紫外燈組間隔排列，其中，a為正整數(shù)。實施方式所述的裝置中共有a+Ι個樣品消解管組及a+2個紫外燈組，a+2個紫外 燈組與a+Ι個樣品消解管組間隔排列，保證任意一個樣品消解管組的兩側(cè)都排列有二個紫 外燈組。采用本實施方式所述的裝置不僅能夠同時測定多個待測水體樣品，而且降低了紫 外燈4的使用數(shù)目，節(jié)約了成本。
具體實施方式
九下面結(jié)合圖3具體說明本實施方式。本實施方式與具體實施方 式八所述的光催化消解儀的不同之處在于，它還包括罩蓋8，罩蓋8扣合在孔板2上。本實施方式中所述的罩蓋8是活動的，與具體實施方式
一所述的裝置無連接，活 動式罩蓋8能夠方便樣品消解管3的取放，另外，罩蓋8將從孔板2的通孔中露出一部分的 樣品消解管3扣蓋，能夠防止紫外線的泄露。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
九所述的光催化消解儀的不同之處 在于，它還包括風扇，風扇固定在固定板5-2或外殼1的一個側(cè)壁上。本實施方式所述的光催化消解儀還包括風扇，能夠?qū)⒆贤鉄舢a(chǎn)生的熱量及時排到 外殼1的外部。
權(quán)利要求光催化消解儀，其特征是它包括外殼(1)、孔板(2)、N個樣品消解管(3)、M個紫外燈(4)、載物臺(5)、N個磁力攪拌器(6)和紫外燈電源鎮(zhèn)流器(7)，外殼(1)是一個上端開口的殼體，載物臺(5)由載物板(5 1)與固定板(5 2)構(gòu)成，載物板(5 1)與外殼(1)的底面平行，固定板(5 2)與外殼(1)的底面垂直，所述的載物板(5 1)與固定板(5 2)連接為一整體且固定在外殼(1)的側(cè)壁上，孔板(2)扣合在外殼(1)的開口處，孔板(2)上開有N個通孔，所述的N個通孔排成一列，N個樣品消解管(3)分別穿過孔板(2)上的N個通孔，樣品消解管(3)的底部與載物臺(5)的上表面相接觸，N個樣品消解管(3)構(gòu)成1個樣品消解管組；M個紫外燈(4)分為兩列，均勻分布在所述的樣品消解管組的兩側(cè)；N個磁力攪拌器(6)分別固定在外殼(1)的底面上且N個磁力攪拌器(6)分別位于N個樣品消解管(3)所在位置的正下方；紫外燈電源鎮(zhèn)流器(7)固定在外殼(1)的底面上，紫外燈電源鎮(zhèn)流器(7)為M個紫外燈(4)供電；其中，N為正整數(shù)，M為大于2的偶數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化消解儀，其特征在于所述的N個樣品消解管(3)的材 質(zhì)為石英。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光催化消解儀，其特征在于所述的樣品消解管(3)的管 徑在1. 0 4. Ocm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光催化消解儀，其特征在于所述的外殼(1)為長方形殼體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的光催化消解儀，其特征在于所述的M個紫外燈(4)與 樣品消解管(3)的高度方向平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的光催化消解儀，其特征在于所述的M個紫外燈(4)與 樣品消解管(3)的高度方向垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化消解儀，其特征在于所述的磁力攪拌器(6)由電動 機、永磁鐵及攪拌磁鐵片構(gòu)成，電動機的轉(zhuǎn)速可調(diào)，電動機帶動永磁鐵旋轉(zhuǎn)，攪拌磁鐵片置 于該磁力攪拌器(6)所對應的樣品消解管(3)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或7所述的光催化消解儀，其特征在于它還包括aXM/2個紫 外燈(4)、aXN個樣品消解管(3)、aXN個磁力攪拌器(6)，在孔板(2)上還打有aXN個通 孔，aXN個通孔排成a列，aXN個樣品消解管(3)分別穿過孔板(2)上的aXN個通孔，aXN 個樣品消解管(3)構(gòu)成a個樣品消解管組，aXM/2個紫外燈(4)分為a個紫外燈組，每1個 紫外燈組中的M/2個紫外燈(4)排列成一列，a個樣品消解管組與a個紫外燈組間隔排列， 其中，a為正整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光催化消解儀，其特征在于它還包括罩蓋(8)，罩蓋(8)扣 在孔板(2)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光催化消解儀，其特征在于它還包括風扇，風扇固定在固 定板(5-2)或外殼(1)的一個側(cè)壁上。
專利摘要光催化消解儀，屬于化學分析儀器，解決現(xiàn)有的光分析儀一次只能測定一個待測水體樣品，以及紫外燈置于樣品中增加樣品測定所需體積、影響紫外燈的壽命和紫外燈外壁需定期清洗的問題。本實用新型所述的光催化消解儀包括N個樣品消解管、M個紫外燈和N個磁力攪拌器，N個樣品消解管構(gòu)成1個成樣品消解管組，M個紫外燈分為兩列，均勻分布在所述的樣品消解管組的兩側(cè)，N個磁力攪拌器的分別位于N個樣品消解管所在位置的正下方。本實用新型能夠同時測定多個待測水體樣品，用于水體化學需氧量測定、高錳酸鹽指數(shù)測定，以及用于光催化實驗研究的光催化反應裝置。
文檔編號G01N31/00GK201740689SQ201020268778
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者于虹霞, 亓麗麗, 劉園園, 吳東海, 尤宏, 張冉, 羅松 申請人:哈爾濱工業(yè)大學