[实用新型]一种灰岩样品快速消解装置

说明书

本实用新型涉及一种灰岩样品快速消解装置，属于同位素地球化学技术领域，解决了现有关于灰岩Re‑Os同位素定年方法中卡洛斯管内灰岩消解量少、消解时间长、消解不完全的问题。该灰岩样品快速消解装置，包括反应皿、加热箱和摇摆电机；反应皿包括反应皿本体、导液管和旋钮开关，导液管包括上段和下段，下段能够伸入卡洛斯管，旋钮开关设置于上段；加热箱的顶部设置有加热箱开口，反应皿插入加热箱开口并固定于加热箱内部；加热箱的底部与摇摆电机的输出轴连接，加热箱在摇摆电机的驱动下进行摇摆。采用本装置消解灰岩样品，消解灰岩量更大、消解速度更快更完全，提高了实验操作效率及卡洛斯管封管后高温溶样的安全性。

技术领域

本实用新型涉及同位素地球化学技术领域，尤其涉及一种灰岩样品快速消解装置。

背景技术

灰岩沉积地层年龄的精确厘定对地层学的研究有重大意义，也是地层学研究中一个重要难题。20世纪80年代，有学者发现Re-Os易富集于含有机质沉积岩中，并成功将Re-Os同位素定年技术应用于黑色页岩和泥岩定年，得到了精确的沉积年龄，并与用其他手段得到的数据相吻合。

但截至目前，国内外成功将Re-Os同位素分析技术应用于灰岩沉积时代的研究和应用仍比较薄弱，现有灰岩Re-Os同位素定年方法中采用卡洛斯管进行灰岩样品的溶解，灰岩的主要成分是碳酸钙，如果将逆王水直接加入卡洛斯管封闭溶样，灰岩会与逆王水反应释放大量CO₂使卡洛斯管内压力过大引起爆炸。传统的方法，向卡洛斯管中加入约2mL12mol/L盐酸，在敞开体系中令灰岩与盐酸反应并释放出CO₂，待CO₂释放完毕，再加入稀释剂及化学试剂封管高温溶样。然而卡洛斯管的管径较小，反应时间长，即便延长反应时间，灰岩样品在管内也很难与盐酸完全反应，灰岩样品消解不充分，直接限制了灰岩样品取样量(一般不超过1g)，进而导致仪器测试信号强度低，测试结果准确度和精度差，尤其是卡洛斯管底部的灰岩更难完全反应，在此情况下封管溶解样品，常会因为封管前未完全反应的灰岩样品与酸反应产生CO₂而引起爆炸，对实验人员安全产生威胁，存在安全隐患，同时也浪费了样品、实验器材及化学试剂，增加了分析测试成本。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种灰岩样品快速消解装置，用以解决现有技术中灰岩Re-Os同位素定年方法中灰岩消解量少、反应不完全、卡洛斯管封管后加热溶解过程中容易发生爆炸的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种灰岩样品快速消解装置，包括反应皿、加热箱和摇摆电机；反应皿包括反应皿本体、导液管和旋钮开关；导液管包括上段和下段，上段和下段通过过渡段连接，过渡段的管径均匀变化，上段的管径大于卡洛斯管管口口径，下段的管径小于卡洛斯管管口口径；旋钮开关设置于导液管的上段；加热箱的顶部设置有加热箱开口，反应皿插入加热箱开口并固定于加热箱内部；加热箱的底部与摇摆电机的输出轴连接，加热箱在摇摆电机的驱动下进行摇摆。

在上述方案的基础上，本实用新型还做了如下改进：

进一步地，上段的管径为1.2～1.5cm，下段的管径为0.6～0.8cm，下段的长度为8～12cm。

进一步地，加热箱的底部设置有加热装置，加热装置通电发热使加热箱内的水沸腾，产生的水蒸气加热反应皿。

进一步地，加热箱内均匀设置多根电热丝。

进一步地，摇摆电机的摇摆角度为20°～30°。

进一步地，反应皿本体开口的外圆周设置有与加热箱密封连接的连接件。

进一步地，反应皿本体的侧壁与加热箱的侧壁之间有一定间距。

进一步地，加热箱的开口处设置有钢丝网，钢丝网的中心设置有导液管穿过的通孔，钢丝网能够贴紧反应皿本体的外壁。