[实用新型]捕获挥发态砷的实验装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及实验装置，特别是一种在实验室中用于捕获实验对象中含有的挥发态砷的装置。

【背景技术】

砷是一种在自然界广泛存在的有毒并且致癌的非金属元素。据报道，全球至少5000多万人口正面临着地方性砷中毒的威胁，其中大多数为亚洲国家，中国是受砷中毒危害最为严重的国家之一。砷污染的水体可能通过直接饮用或食用链的方式进入人体，砷污染的土壤亦能通过土壤-作物-人的方式使砷在人体内累积，进而严重威胁人体健康。

自然环境下砷具有不同的化学价态，包括+5，+3，0和-3价。按照化合物类型区分主要包括无机砷(如砷酸盐和亚砷酸盐)和有机砷(如一甲基砷、二甲基砷和三甲基砷等)。还原态的甲基砷具有很强的易挥发性，特别是在一些微生物的甲基化作用下，无机砷很容易转化为还原态的甲基砷，进而通过挥发作用从污染环境中移除。基于此，近年来利用微生物来对砷污染的水体或土壤进行修复体现出很大的发展潜力，已成为环境科学领域研究的热点之一。如Visoottiviseth和Panviroj(2001)从含砷量为700mg·kg-1的土壤样品中分离得到一株青霉(Penicilliumsp.)，培养5d后其对砷的生物挥发量达到25.82-43.94μg；等(2007，2009)也从砷污染的矿区土壤中分离得到8株具有强挥发砷能力的真菌，主要包括青霉、曲霉及木霉属真菌。这些微生物的发现将有助于今后砷污染环境的微生物挥发修复。

然而，尽管目前对具有挥发砷能力的微生物已有较多的研究与报道，但更多的学者主要通过培养前后土壤中砷含量的差值来计算微生物作用下的砷挥发量，而不是通过将挥发态砷进行捕获再来进行定量分析。差值法将会直接影响分析结果的准确性与可靠性，落后于通过将挥发态砷进行捕获的定量计算方法。因此，需要提供一种能够有效地将实验对象在微生物作用下产生的挥发态含砷气体捕获或富集的实验设备或装置。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是可否现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便、制造容易的捕获挥发态砷的实验装置，满足实验研究的需要。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种捕获挥发态砷的实验装置，所述实验装置包括三角瓶1、与三角瓶1通过排气管2连接的气泵3，三角瓶1包括瓶身、瓶颈和瓶塞，其中，所述三角瓶1的瓶壁开有进气口4，进气管2与进气口4连接；进气管2中部装填有砷吸收剂；所述瓶塞中部具有通孔，所述实验装置还包括砂芯漏斗5，砂芯漏斗5的下端插入所述通孔中，在砂芯漏斗5中也装填有砷吸收剂。

根据优选的实施方式，所述进气管2中部装填的砷吸收剂是浸泡过HgCl₂或AgNO₃的硅胶颗粒。

在本实用新型中，将硅胶颗粒浸泡在HgCl₂或AgNO₃中应当理解为将硅胶颗粒浸泡在HgCl₂的水溶液或AgNO₃的水溶液中。

优选地，砂芯漏斗5中装填的砷吸收剂包括位于下层的浸泡过HgCl₂或AgNO₃的硅胶颗粒和位于上层的浸泡过HgCl₂或AgNO₃的海绵。

特别优选地，砂芯漏斗5底部孔径为4.5-9μm。

特别优选地，所述硅胶颗粒的粒径是63-200μm。

根据一种优选的实施方式，所述进气口4位于三角瓶1/3～1/2高度处。

在本实用新型中，进气口4优选地有2-4个，对称分布在三角瓶1的瓶壁。

更优选地，进气口4与水平面夹角为30°-60°。

特别优选地，进气口4与水平面和垂直面夹角均为45°。

根据另一种优选的实施方式，用透气膜包括砂芯漏斗5的上部。

本实用新型的装置是基于空气动力学实现含砷气体的捕获。将实验对象放置三角瓶中，通过气泵的作用将实验对象中挥发出来的含砷化合物排出，含有含砷化合物的空气通过砂芯漏斗中的砷吸收剂，含砷化合物被浸过氯化汞或硝酸银的硅胶颗粒捕获，被净化后的空气通过砂芯漏斗排出。

对于三角瓶，多个进气口特别是3个进气口的设计，并将进气口设置为向上倾斜45度顺时针排列(即进气口与水平面和垂直面夹角均为45°)，能够使得三角瓶中的气体在瓶内呈螺旋式由下向上输送，确保将实验对象挥发出的气态砷化物完全清除，尽可能保证试验的准确性。