[实用新型]水体中溶解气的脱解收集装置

说明书

本实用新型公开了一种水体中溶解气的脱解收集装置，所述水体中溶解气的脱解收集装置，通过采用气液分离仓，实现对收集的待测的含有溶解气的水样进行气液分离的处理，进而将溶解在水样中的气体分离出，实现对溶解在水样中的气体的定量检测。本实用新型的水体中溶解气的脱解收集装置操作简单，携带和维护方便，且高效快速，尤其适合野外和船载现场对水体溶解气快速高效提取的要求。

技术领域

本实用新型涉及物质或物体的探测技术领域，尤其涉及一种水体中溶解气的脱解收集装置。

背景技术

环境水体(如海洋水、地下水、地表水等)中溶解有多种气体组分，这些溶解气体的含量对资源勘查、环境监测、生命科学等研究具有重要意义。例如，海水中溶解CH₄、H₂S、CO₂等浓度不仅对全球气候和海洋环境变化有着至关重要的影响作用，而且也是发现天然气水合物、冷泉系统和深海热液等资源的有效依据；地下水中溶解气组分和含量对于研究水体的来源及循环条件具有重要意义；另外，根据地下水、冰川融水、深海洋流中的惰性气体放射性同位素(39Ar、81Kr、85Kr)含量和半衰期，可以测得环境水体的年代；水体中的N₂、O₂等气体则与生物或微生物的新陈代谢活动密切相关。

然而，甲烷等气体在水中的溶解量很小，直接对其浓度进行定量测定比较困难，可供选择的技术手段和方法有限。通常，在野外现场采集到水体样品后，拿到船上或岸上实验室利用顶空气方法，或者通过氦气吹扫捕集、真空水浴脱气等处理方式获得水中溶解气体，再利用气相色谱仪或质谱仪进行分析测试。其中，(1)顶空方法是在一个密封容器内，加入1/3至1/2容器总体积的水样，在一定温压条件下放置一段时间达到气液平衡后，抽取容器顶部气体进行气相色谱分析的方法。这种方法是一种间接测量方法，测试结果只能反映水中溶解气的相对浓度或趋势，无法实现对溶解气浓度的定量检测；(2)吹扫捕集-气相色谱联用方法则需要向样品水中通入惰性气体(He或N2)吹扫，并采用液氮冷阱捕集被吹扫出来的挥发性气体，最后再将气体导入气相色谱中进行测定。这种方法使用技术复杂，设备体积大、成本高，并且操作烦琐、处理周期长，只适合室内实验室分析，无法满足野外和船载现场对溶解气体快速高效无污染地分离提取的要求；(3)真空脱气是目前实验室比较常用的方法，它是一套用管路连接的简单玻璃装置。但是现有的真空脱气装置在使用过程中全手工操作，费时费力、效率低，装置容易漏气、误差大，并且所用玻璃仪器易碎，需要稳定的操作环境，不适合船载和野外现场分析，另外，其脱气能力也有限，只适合于气体浓度较高水体样品的分析，这些都极大的限制了它的使用范围和推广。

综上所述，针对环境水中溶解气的分离与检测，现有的几种产品和技术方案都存在一定的局限性。鉴于上述原因，有必要提出一种新的水体中溶解气的脱解收集装置。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种水体中溶解气的脱解收集装置，旨在提供一种能够兼顾快速高效，操作简单，携带与维护方便的脱气装置，实现对水中溶解气的自动脱解收集与浓度计算，并极大的扩展其使用范围的水体中溶解气的脱解收集装置。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种水体中溶解气的脱解收集装置，所述水体中溶解气的脱解收集装置包括：

气液分离仓，包括仓体以及置于所述仓体的腔室内的中空纤维管，所述中空纤维管用于使进入到其内的气液混合物中的气体在预定条件下穿透所述中空纤维管的管壁进入所述仓体的腔室内；所述气液分离仓还包括开设在所述仓体上的入液口和抽气口，所述中空纤维管的一端与所述入液口的一端连接；

泵体，所述泵体与所述入液口远离所述中空纤维管的一端连接，用于将待测水体样品泵入到所述中空纤维管内；

真空抽气泵，所述真空抽气泵的抽气管路与所述抽气口连接，用于对所述仓体的腔室抽气；

气体收集装置，所述气体收集装置与所述真空抽气泵的排气管路连接，用于收集从所述气液分离仓分离出的气体。