[实用新型]一种具备自动进样分析功能的气相吸附-解吸装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具备自动进样分析功能的气相吸附-解吸装置，特别地涉及一种用于探讨挥发性卤代烃在矿物质微孔中吸附降解机理的吸附-解吸装置。

背景技术

随着我国工农业生产的迅速发展，土壤受有机化学品的污染日益严重，对生态环境，食品安全和农业可持续发展构成严重威胁。其中挥发性卤代烃在化工业，金属加工业，半导体制造业，干洗业，医药及实验室被普遍地作为有机溶剂使用，成为土壤和地下水环境中分布最为广泛的污染物之一。这类污染物挥发性强，微溶于水，具有毒性，对于人类和动物有着潜在的健康威胁。研究挥发性卤代烃在土壤和地下水中的迁移与宿命规律对工农业生产管理与环境治理具有深远的指导意义。

研究表明，吸附是土壤和含水层介质持留有机污染物的主要机制，对有机污染物的迁移，分布起主要作用，是影响其化学，生物有效性的主要因素。土壤和含水层介质是天然的多孔固体，随着人们对环境污染问题的关注，近年来土壤的孔隙结构及微孔对有机污染物吸附-解吸的影响已成为研究的新热点。

从本质上说，吸附是一个动态过程，用于研究它的动态方法和技术近几十年来已得到快速发展，而且成为研究的热点之一。它不仅是了解许多反应过程的基础，而且是表征固体颗粒表面积和孔结构的主要手段。通过它来探讨反应机理，进行反应动力学研究愈来愈受到人们的重视。这些动态法无须真空系统和死体积测量，设备简单，一般可自行设计和安装，操作方便，易重复。如何研究快速，方便，灵活的动态吸附-解吸分析方法，并且成功运用于探讨有机物在矿物质微孔中的吸附和降解机理在环境保护方面具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种功能齐全，自动化程度高的气相吸附-解吸装置，不仅能够根据需要以不同方式进样，而且可以对吸附-解吸产物在线检测，进行定性，定量分析。操作简便，节省成本。本装置中采用的气相色谱检测器适用于有机物，灵敏度高，主要用于挥发性卤代烃在矿物质微孔中的吸附和降解机理研究。可对其进行适当改装，将其应用于其他物质的吸附-解吸动力学探究。

为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：一种具备自动进样分析功能的气相吸附-解吸装置，包括依次连接的载气供应系统、脱水脱氧管、电子质量流量计、有机蒸汽发生器、水蒸汽发生器、进样阀，进样阀的第一气体通道连接到吸附柱，吸附柱另一端连接到气路转换阀，气路转换阀包括手动的二位阀和电动的八位阀、以及从二位阀输出的第一通道和第二通道，二位阀连接在吸附柱的出口端，二位的气路转换阀能实现连续检测和间歇检测的转换，八位阀连接在进样阀气路的末端，用于气体收集，所述第一通道连接回进样阀的第二气体通道，第二通道连接到气相色谱检测器；在所述有机蒸汽发生器外加一个冷阱，吸附柱置于烘箱中。

有机蒸汽发生器置于冷阱中，可通过控制冷阱的温度来调节有机蒸汽在氦气中的浓度，避免蒸汽在后续管道中的冷凝。所述的气路转换阀为二位阀，将其中的两个通道分别与进样阀和气相色谱检测器相连，可实现间歇检测与连续检测的转换。

优选，在所述的载气供应系统中，采用相对原子质量很小的惰性气体氦气作为载气，并通过电子质量流量计来准确控制载气的流速，载气的输送管道采用不易被腐蚀的不锈钢管。

优选，所述的有机蒸汽发生器置于冷阱中，可通过改变冷阱的温度来调节有机蒸汽在氦气中的浓度，只要温度一定，吸附前有机物的浓度就为定值，同时，产生的蒸汽的温度比室温低，从而避免了蒸汽在后续管道中的冷凝。

优选，所述的吸附柱由两根截短的玻璃滴管经组装而成，将少量玻璃毛和吸附质分别装填进玻璃滴管内后，通过一段两面均为聚四氟乙烯材料的热收缩管将两段玻璃滴管连接起来。在每根玻璃滴管另外两端分别用PTFE/FEP材料的热收缩管与玻璃毛细管柱相连接，用加热枪烘烤PTFE/FEP热收缩管，热收缩管受热融化，冷却后滴管的端口就和毛细管柱紧紧结合在一起，而且没有死体积。

优选，在所述的吸附柱出口端接一个二位的气路转换阀，由于每次实验过程中此阀只需转换一次，可手动控制。将其中的两个通道分别与进样阀和气相色谱检测器相连，可实现间歇检测与连续检测的转换。当吸附-解吸速率较慢时，可通过进样阀进样，流经色谱柱，进行间歇检测，当吸附-解吸速率很快或需要得到连续的数据点时，可将气体直接通入检测器，进行连续检测。

优选，在所述的气路末端接一个可以程序控制的八位气路转换阀，在阀的各个出口端连接树脂柱或其他气体收集装置，将不同时间段解吸下来的物质收集起来进行其他分析。