专利名称：一种水样提取蒸馏器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种提取水样的蒸馏装置，主要应用于农田生 态系统同位素水文研究试验，属于同位素水文研究设备技术领域。
技术背景农业灌溉用水占全社会总用水量的70-80%,而目前我国灌溉用 水效率较低，合理利用灌溉用水，提高农业灌溉的利用效率对缓解我 国水资源短缺现状，解决供水危机以及保护生态环境具有重要作用。 为提高灌溉用水效率，首先需要理清农田SPAC系统的水分运移规律， 对农田SPAC系统的降水、土壤水、地下水和植物茎水逬行采样以测 量其氯氧稳定同位素组分，研究植物、土壤水分来源，确定农田水分 利用途径已成为研究的一种趋势。目前应用于稳定同位素水样采集蒸 馏的主要是一般的蒸馏装置和低温真空提取装置，前者主要包括常压 蒸馏和减压蒸馏，装置简单易操作，成本比较低，但最大的缺点在于 无法达到彻底分离固液成分于不同器皿的目的，分离效率低；而低温 真空提取装置可以将样品中不同成分彻底分离，效率比较高，但是这 种低温真空提取装置馏程较短，样品容量小，对仪器精密度要求高， 并且价格昂责，操作比较费时、费力，已不能满足普通科研单位及科 研工作者的需要。发明内容本实用新型的目的在于提供一种水样提取蒸馏器，根据研究的不 同需求，可以收集不同层次土壤，不同处理田块植株，以及植物不同 器官的未发生同位素分馏的水分。
本实用新型的技术方案是这样实现的这种水样提取蒸馏器，由
蒸馏瓶连接导汽管和冷凝杯组成，其特征在于冷凝杯设置于液氮保 温杯中并分别与导汽管、真空泵连通。
所述水样提取蒸馏器，所述的蒸馏瓶设置有加热套和保温套， 导汽管设置有保温套，保温套连接温控器和电源，加热套为自控温型， 与电源连接。
所述水样提取蒸馏器，所述的导汽管与冷凝杯呈梯度设置，蒸馏 瓶口高于冷凝杯口。
所述水样提取蒸馏器，所述的冷凝杯与真空泵之间设置有三通阀。
所述水样提取蒸馏器，所述的导汽管与蒸馏瓶连接处为磨砂口 。 所述水样提取蒸馏器，所述的导汽管与冷凝杯由硅胶软管连接。 所述水样提取蒸馏器，所述的冷凝杯上部为双孔密封塞，其中一
孔设置硅胶软管与导汽管相连，下部接有玻璃导水管至底部；另一孔
设置软管与三通阀相连。
本实用新型通过直接的方式提取研究所需的未发生同位素分馏 的全部土壤水和植物水，可以用来测定水样中氳氧稳定同位素组成情 况，以便于对水分来源进行示踪，研究水分运移规律。水样提取蒸馏 器由加热蒸馏瓶内样品进行蒸馏，保温套对水蒸汽气流经过处迸行保温，保温杯对冷凝杯中的水样进行冷冻使蒸馏出来的水全部流入冷凝 杯。与传统的水分提取器相比，适用性范围更广，结构简单，运行方 便，特别是成本低适用于农业，水文水资源和生态等研究领域进行的 室内稳定同位素水样提取实验。

图1是水样提取蒸馏器整体结构示意图； 图2是图1中导汽管与硅胶软管的连接示意图； 图3是图1中保温杯与冷凝杯的套装示意图。 图中1 、蒸馏瓶 2 、加热套 3-1 、 3-2 、保温套 4 、导汽管5-1、5-2、硅胶软管6、温控器7、导水管 8、冷凝杯9 、保温杯 10 、环形大胶塞11 、双孔密封塞12-1、 12-2、 PVC软管 13、三通阀 14、真空泵15、电源具体实施方式
图1所示本实用新型水样提取蒸馏器整体结构示意图，图2、 3、 4所示为该水样提取蒸馏器具体部件拆装组合的结构图，水样提取蒸 馏器的工作原理是通过加热套2加热蒸馏瓶1中的样品，使其中水蒸 汽通过导汽管4和硅胶软管5-1，以及PVC软管12-1和导水管7进 入到冷凝杯8底g(l，由于保温套3-1和3-2对蒸馏瓶1和导汽管4的 保温作用，水蒸汽不会在馏程发生凝结，在保温杯9中液氮的迅速制 冷作用下，水蒸汽在冷凝杯迅速冻结成冰，不会发生损失；蒸馏前， 用真空泵(可用小气泵代替)14抽取装置内原有空气，避免了对蒸馏水蒸汽样的污染，然后用三通阀13将抽气口密封，防止了外界空
气对水蒸汽样的污染；蒸馏后，再用真空泵14抽取装置内空气，将
装置中所有的水蒸汽在集水管8中冷凝冻结；本实用新型温控器6调 节保温套3-1 、 3-2的温度使其低于加热套2加热温度，形成温度梯 度，有利于水蒸汽流向冷凝杯8，倾斜状的导汽管4也是为了达到相 同目的。实际应用时，在蒸馏瓶l加入样品，将各部分连接好后，首 先将真空泵14打开，根据泵流量、冷凝杯8和蒸馏瓶1的容量确定 抽气吋间，完成后用三通阀13密封，在保温杯9中加入液氮，设好 加热套2和保温套3-l、 3-2的温度，接通电源，开始工作，在加热 过程中应注意补充液氮；蒸馏完成后，采用与开始相同方法抽气，抽 完待冷凝杯8中水样溶化后倒入样品瓶中。
上述描述仅作为本实用新型水样提取蒸馏器的可实施的技术方 案提出，不作为对其结构的限制条件。
权利要求1、一种水样提取蒸馏器，由蒸馏瓶(1)连接导汽管(4)和冷凝杯(8)组成，其特征在于冷凝杯(8)设置于液氮保温杯(9)中并分别与导汽管(4)、真空泵(14)连通。
2、根据杈利要求1所述水样提取蒸馏器，其特征在于所述的蒸馏瓶(1)设置有加热套(2)和保温套(3-1),导汽管(4)设置有保温套(3-2),加热套和保温套连接温控器(6)和电源(15)。
3、 根据杈利要求l所述水样提取蒸馏器，其特征在于所述的导汽管(4)与冷凝杯(8)呈梯度设置，蒸馏瓶(1) 口高于冷凝杯(8) □。
4、 根据权利要求l所述水样提取蒸馏器，其特征在于所述的冷凝杯(8)与真空泵(14)之间设置有三通阀(13)。
5、 根据权利要求l所述水样提取蒸馏器，其特征在于所述的导汽管(4)与蒸馏瓶(1)连接处为磨砂口。
6、 根据权利要求1所述水样提取蒸馏器，其特征在于所述的导汽管(4)与冷凝杯(8)由硅胶软管(12-1)连接。
7、 根据权利要求l所述水样提取蒸馏器，其特征在于所述的冷凝杯(8)上部为双孔密封塞(11)，其中一孔设置硅胶软管(12-2)与导汽管(4)相连，下部接有玻璃导水管(7)至底部；另一孔设置硅胶软管(12-1)与三通阀(13)相连。
专利摘要本实用新型提供一种水样提取蒸馏器，由蒸馏瓶连接导汽管和冷凝杯组成，冷凝杯设置于液氮保温杯中并分别与导汽管、真空泵连通。通过对蒸馏瓶内样品的加热，对水蒸汽流经装置的保温措施，冷凝杯与加热装置的位置梯度以及保温杯中液氮的冷凝冰冻作用，使蒸馏出来的水全部流入冷凝杯。本实用新型以直接的方式收集未发生同位素分馏的全部土壤水和植物水，可以用来测定水样中氢氧稳定同位素组成情况，以便于对水分来源进行示踪，研究水分运移规律。与传统的水分提取器相比，适用性范围更广，结构简单，运行方便，特别是装置成本低，适用于农业，水文水资源和生态等研究领域进行的室内稳定同位素水样提取实验。
文档编号G01N1/34GK201392289SQ200920102188
公开日2010年1月27日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者张玉翠, 沈彦俊, 裴宏伟, 齐永青 申请人:中国科学院遗传与发育生物学研究所