[发明专利]一种实验室用碱缸的配制装置、系统及方法

说明书

一种实验室用碱缸的配制装置、系统及方法，改配制装置包括搅拌缸，搅拌缸上设置有第一进液管和第一连接管，所述搅拌缸上方设置有进料筒，进料筒的下端与搅拌缸的内部连通，进料筒上设置有进料斗和驱动装置，所述驱动装置的输出端上连接有转动杆，所述转动杆的外壁上设置有位于进料筒内部的螺旋叶片和拨料盘、以及位于搅拌缸内部的搅拌桨，所述拨料盘位于螺旋叶片的下方，拨料盘的外径等于进料筒的内径，拨料盘上设置有第二通孔，所述第二通孔连通进料筒和搅拌缸。本发明能够确保定量的氢氧化钠有序地加入至过量的乙醇中，显著减缓乙醇溶液的温度升高，进而减少缩短后续的降温时长，减少碱缸的配制周期。

技术领域

本发明涉及实验室中间体合成设备领域，具体涉及一种实验室用碱缸的配制装置、系统及方法。

背景技术

药物合成实验中经常会用脂肪族、芳香族化合物试剂。完成实验后，直接用清水刷洗玻璃仪器无法有效地去除壁面上粘附的有机试剂，故多数实验室配制有碱缸以在清洗玻璃仪器之前对其进行浸泡处理。

碱缸是实验室清洗玻璃仪器的重要装置，其清洗机理主要是通过乙醇的溶解作用和强碱条件下的酸碱反应。其中，乙醇的极性对大部分有机物具有很好的溶解作用，且作为有机溶剂，乙醇更加经济、安全；强碱对油脂、偏酸性物质具有破坏作用。因此，通过碱缸浸泡一段时间后，玻璃仪器上的大部分有机物被破坏或溶解至碱缸的清洗剂中，使得实验人员后续用清水对玻璃仪器的刷洗更加容易。

现有技术中，碱缸的配制方法主要有两种。第一种是先将氢氧化钠固体溶于水中，形成氢氧化钠水溶液，待降至室温后再与乙醇搅拌均匀；第二种是将一定量的氢氧化钠固体颗粒加入至一定体积的乙醇(95％)或无水乙醇中，搅拌混合后静置至室温后。第一种方法由于引入了大量比例的水，对有机物的溶解能力相对较差，且在碱缸浸泡的过程中，一些预先用清水刷洗的玻璃仪器中本身残留有一定量的水溶液，也会对碱缸进行稀释，造成这类碱缸的使用寿命较短，在使用数周后溶液能力明显下降，需重新配制。第二种方法有效地解决了水占比大的问题，清洗效果更好且使用寿命更长，但其缺点在于乙醇(95％)或无水乙醇对氢氧化钠固体颗粒的溶解性低，通常需要长时间均匀搅拌方能使氢氧化钠饱和，增加实验员的工作强度，同时氢氧化钠的溶解过程会放热，高于室温的碱缸需在搅拌完成后静置至室温方能投入使用，导致配制周期长。此外，为了使氢氧化钠饱和，乙醇中需要加入过量的氢氧化钠颗粒，未溶解的过量氢氧化钠固体颗粒不但造成浪费，而且当实验员不小心放入盛有酸液的玻璃仪器时会产生剧烈反应，严重时造成高温的氢氧化钠乙醇溶液冲出碱缸，危及实验员安全。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种实验室用碱缸的配制装置，其能够确保定量的氢氧化钠有序地加入至过量的乙醇中，显著减缓乙醇溶液的温度升高，进而减少缩短后续的降温时长，减少碱缸的配制周期；另外，氢氧化钠进料机构与溶液搅拌机构为一体式机构，在进料的同时进行搅拌，通过电机输出的转速使得搅拌和进料同步，由一个参数控制搅拌和进料进而简化程序控制；不仅如此，与转动杆同步转动的拨料盘能够将氢氧化钠固体颗粒均匀地倒入搅拌中的乙醇溶液中，显著提高溶解效率，在更短的时间内达到氢氧化钠饱和，进而大幅缩短配制周期。

本发明的另一个目的在于提供一种基于上述碱缸配制装置的碱缸配制系统，其通过设置冷却装置，延长从配制装置中排出的氢氧化钠乙醇溶液流动时间，在流动过程中降低溶液温度的同时使大部分未溶解的氢氧化钠滞留在冷却装置中，减少进入碱缸的氢氧化钠固体量，提高碱缸的使用安全性。

本发明的又一个目的在于提供一种碱缸的配制方法，与传统的粗放式配制不同，首先向配制装置中通入一定量的乙醇，之后在搅拌乙醇的同时定量地、均匀地加入氢氧化钠固体颗粒直至饱和，之后将配制好的饱和氢氧化钠乙醇溶液经冷却装置通入至碱缸中，碱缸中的乙醇溶液即可直接浸泡，不仅大幅缩短配制周期，而且提高配制过程的安全性，简化了实验员操作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：