[实用新型]一种铀吸附材料动力学测试取样器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微量取样器，尤其是一种铀吸附材料动力学测试取样器。

背景技术

吸附是目前去除水中微量铀和海水提铀的主要方式，新的吸附材料层出不穷，对于吸附剂动力学的研究，可以准确把握吸附剂的使用周期和吸附性能，提高吸附效率。目前吸附动力学的研究主要过程为预先将吸附剂放入多个振荡锥形瓶中，加入一定量的铀溶液，在振荡器中振荡，在不同时间，取出锥形瓶，溶液通过离心的方式，使得吸附后的铀溶液和吸附剂分离。取出1-5微升上清液，稀释至浓度为1-20ppm,应用微量铀分析仪或ICP光谱进行分析。

以上测试过程存在以下问题：

1 需用多份吸附剂和铀溶液，造成浪费和环境污染。由于受到振荡器、振荡锥形瓶等实验条件和吸附剂数量的限制，同一温度条件下，通常只能选取的十个点取样测试。这是由于通常一个恒温振荡器可以同时放置9-12个振荡锥形瓶。多个振荡器间会由于温控和振动方式的差异引起相应误差，增大检测结果的不确定性。取样点少导致偶然误差对于检测结果的影响加大。

2从锥形瓶取出到离心结束，整个过程大约需要5分钟，吸附剂并没有实现分离，吸附反应仍在进行，造成实验误差。通常动力学研究第一个取样时间为10-20分钟，对于快速吸附剂的研究时第一次取样时间会进一步缩短。因此，这种操作过程对于吸附动力学前期实验数据影响较大。

在线连续取样可以解决上述问题，然而目前已有的微量取样器难以实现吸附剂和铀溶液的分离，而且吸附剂容易堵塞微量取样器。采用常规注射器取样，应用注射器微孔滤膜法过滤，吸附剂和铀溶液损失较大，破坏了整个吸附体系的完整性，检测失去了意义。

综上所述，理想的铀吸附材料动力学研究取样器应当是可以实现吸附剂和铀溶液分离，而且分离所需时间短，同时每次取样对于吸附剂和铀溶液数量影响小。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种铀吸附材料动力学研究取样器，实现对铀吸附材料动力学研究过程进行在线连续取样。

如图1所示：本取样器由注射器1和微量注射器2组成，二者通过连通管3和固定杆4连结。注射器1，由腔体5、杆6两部分组成；腔体5长为10-15厘米，容积为0.5-5毫升，整个腔体内部直径相同，如图2所示，腔体头部7由900-7000目金属网制成；杆6比腔体长3厘米，杆外径与腔体内径一致。微量注射器2由腔体8、杆9组成，腔体8长为2-5厘米，容积为0.5-5微升，整个腔体内部直径相同，杆9比腔体8长2厘米，杆外径与腔体内径一致。距腔体5上部1/4~1/2处设有连通管3，为腔体5内径的1/2，长度为0.5-2厘米，注射器和微量注射器都为圆柱型，腔体由透明材料构成，并在其表面标有刻度，可以观测到所排出溶液的体积。

当注射器1抽取被吸附的铀溶液前，先将杆9推下，注射器1和微量注射器2的连通被阻断，可以防止注射器1吸取溶液时，气体由微量注射器2进入注射器1中。

当注射器1抽取被吸附的铀溶液时，溶液进入注射器1，而吸附剂被阻挡在腔体头部7金属网的外侧，实现吸附剂和铀溶液的分离。

填满注射器1后，拉起杆9，注射器1和微量注射器2恢复连通，推下杆6铀溶液分别经腔体头部7出排回振荡瓶原溶液中，被过滤在金属滤网外侧的吸附剂也被冲回原溶液中，部分铀溶液沿着连通管进入微量注射器2中，排回原溶液中，铀溶液填满微量注射器2。杆6推至腔体头部7时，推动杆9，腔体8中保留实际需要体积的铀溶液，并将该部分铀溶液转移至石英皿中，稀释备检。

最后拉起杆9，再拉起杆6，连通管处剩余的铀溶液进入注射器1中，快速推拉杆6多次，通过气流将剩余的铀溶液和滤网外侧的吸附剂吹回原溶液。

有益效果

1 实现铀溶液和吸附剂的快速分离，吸附动力学吸附时间准确，保证了实验结果的准确性。

2需用吸附剂和铀溶液数量少，节约和环保。

3同一溶液、同一锥形瓶、同一振荡条件下，减少了环境变化对于实验结果的影响。

4采用取样器拉杆直通针头底部、连通管进气气吹等方式，减少取样过程中对于吸附剂和铀溶液所造成的损失。

5可实现多次取样，如添加100mL铀溶液，每次取3微升，取样100次，误差小于1%。

附图说明

 图1是取样器主视剖视图。

图2是取样器腔体头部俯视图。

 图3是实施例2取样器主视剖视图。

图4是实施例3取样器主视剖视图。

图5是实施例4取样器主视剖视图。