一种无土栽培用水凝胶膜的评价装置制造方法及图纸

一种无土栽培用水凝胶膜的评价装置，包括电导率仪、超纯水瓶、蠕动泵、流量计、自制膜组件、营养溶液瓶、高压恒流泵、背压阀、温度仪、搅拌器、水浴池和天平，超纯水瓶和营养溶液瓶均置于天平上，电导率仪插入超纯水和营养溶液中，实时检测离子电导率变化，在背压阀与自制膜组件之间接入高压恒流泵并安装有压力表，水凝胶膜置于自制膜组件的平板膜中间，两端用密封圈铜胶带密封，超纯水瓶和营养溶液瓶两侧流路都置于水浴池中，并通过设置的温度仪来保持恒温。本实用新型专利技术用于评价无土栽培膜的渗透扩散性能，以膜过程反映植物生长过程根系对矿物质的吸收，发现了离子在无土栽培用水凝胶膜中的渗透扩散规律，对植物无土栽培过程具有重要指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种无土栽培用水凝胶膜的评价装置
本技术属于膜
，特别涉及一种对无土栽培用水凝胶膜的性能进行评定测试的评价装置。
技术介绍
近年来，国外研制出了一种植物无土栽培用的水凝胶膜，这种膜有很多被严格控制尺寸的纳米孔，植物根系生长并粘附在膜的上表面，营养液从膜的下表面供给，水分和离子则通过水凝胶膜被植物根系吸收。营养液中的营养离子能否透过水凝胶膜供给至植物根系，对植物的生长有着至关重要的影响。但是目前针对无土栽培用水凝胶膜的离子渗透性能的相关报道涉及甚少。植物生长过程中，植物细胞对溶质的吸收主要有两种方式：主动吸收和被动吸收。主动吸收是植物利用呼吸代谢产生的能量，逆化学势梯度吸收矿物质的过程；被动吸收是由于扩散等作用下进行的顺电化学势梯度吸收矿物质的过程。而这两种吸收过程，都可以通过膜过程反映体现出来。到目前为止，还未发现针对无土栽培用水凝胶膜评价装置的报道，因此研发一种无土栽培用水凝胶膜的评价装置，对很多生物过程和水凝胶膜在无土栽培领域的应用具有重要的指导意义。
技术实现思路
本技术的目的就是解决现有技术存在的空白，提供一种结构简便、易操作、能应用于无土栽培水凝胶膜测试的评价装置。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案：一种无土栽培用水凝胶膜渗透扩散性能的评价装置，它包括电导率仪、超纯水瓶、蠕动泵、流量计、自制膜组件、营养溶液瓶、高压恒流泵、背压阀、温度仪、搅拌器、水浴池和天平，为了便于称重，所述超纯水瓶和营养溶液瓶均置于天平上；其中电导率仪插入超纯水和营养溶液中，实时检测离子电导率变化，在背压阀与自制膜组件之间接入高压恒流泵并安装有压力表，水凝胶膜置于自制膜组件的平板膜中间，两端用密封圈铜胶带密封，超纯水瓶和营养溶液瓶两侧流路都置于水浴池中，并通过设置的温度仪来保持恒温。本技术的显著效果是：本技术在用于评价无土栽培膜的过程中，以膜过程反映了植物生长过程中根系对化学矿物质的主动吸收和被动吸收，发现了离子在无土栽培用水凝胶膜中的渗透扩散规律，对植物无土栽培过程具有重要指导意义。附图说明图1为本技术水凝胶膜评价装置结构示意图。图1中：1-电导率仪、2-超纯水瓶、3-天平、4-蠕动泵、5-自制膜组件、6-高压恒流泵、7-营养溶液瓶、-8背压阀、9-塑料片、10-铜胶带、11-膜片。具体实施方式无土栽培用水凝胶膜的评价装置，它包括电导率仪1、超纯水瓶2、天平3、蠕动泵4、自制膜组件5、高压恒流泵6、营养溶液瓶7、背压阀8、温度仪、流量计、搅拌器和水浴池，为了便于称重，所述超纯水瓶2和营养溶液瓶7均置于天平3上；其中电导率仪1插入超纯水中，实时检测离子电导率变化，在背压阀8与自制膜组件5之间接入高压恒流泵6并安装有压力表，用于测量水流压力。水凝胶膜置于自制膜组件5的平板膜中间，塑料片9用于支撑膜片11，两端用密封圈铜胶带10密封，超纯水瓶2和营养溶液瓶7两侧流路都置于水浴池中，并通过设置的温度仪来保持恒温。本技术用于无土栽培水凝胶膜渗透扩散性能的评价，用下列实施例来进一步说明本技术的技术特征，但本技术的保护范围并非仅限于下列实施例。实施例1（1）将硝酸钾、硝酸钠、硝酸镁、氯化钾、氯化钠、氯化镁、硫酸钾、硫酸钠和硫酸镁配置成浓度0.01~0.1mol/L的离子标准营养溶液，利用这些离子在不同浓度下具有不同的电导率，绘制电导率~浓度标准曲线。（2）取两张水凝胶膜在超纯水中溶胀24h，随后取出一张擦干并置于平板膜组件中，在超纯水瓶中加入500mL超纯水，在营养溶液瓶中加入500mL浓度为0.01mol/L的营养溶液，蠕动泵转速调节为300r/min，温度控制为30℃，搅拌器转速为300r/min，营养液侧压力为0MPa，装置运行8h。每隔一小时记录下电导率仪数值，并换算成浓度值。由上述浓度值可计算离子在水凝胶膜中的渗透系数。（3）将另一张膜取出，放在同等体积浓度下的营养溶液中浸泡一天，随后将水凝胶膜取出，小心地擦除膜上过量的水溶液，并在室温下的超纯水中再浸泡一天并检测此时超纯水的浓度。超纯水浓度与营养溶液浓度的比值即为水凝胶膜的分配系数，并以此计算其扩散系数。实施例2（1）将硝酸钾、硝酸钠、硝酸镁、氯化钾、氯化钠、氯化镁、硫酸钾、硫酸钠和硫酸镁配置成浓度0.01~0.1mol/的离子标准营养溶液，利用这些离子在不同浓度下具有不同的电导率，绘制电导率~浓度标准曲线。（2）取两张水凝胶膜在超纯水中溶胀18h，随后取出一张擦干并置于平板膜组件中，在超纯水瓶中加入300mL超纯水，在营养溶液瓶中加入300mL浓度为0.03mol/L的营养溶液，蠕动泵转速调节为200r/min，温度控制为200℃，搅拌器转速为200r/min，营养液侧压力为0.5MPa，装置运行8h。每隔一小时记录下电导率仪数值，并换算成浓度值。由上述浓度值可计算离子在水凝胶膜中的渗透系数。（3）将另一张膜取出，放在同等体积浓度下的营养溶液中浸泡一天，随后将水凝胶膜取出，小心地擦除膜上过量的水溶液，并在室温下的超纯水中再浸泡一天并检测此时超纯水的浓度。超纯水浓度与营养溶液浓度的比值即为水凝胶膜的分配系数，并以此计算其扩散系数。实施例3（1）将硝酸钾、硝酸钠、硝酸镁、氯化钾、氯化钠、氯化镁、硫酸钾、硫酸钠和硫酸镁配置成浓度0.01~0.1mol/L的离子标准营养溶液，利用这些离子在不同浓度下具有不同的电导率，绘制电导率~浓度标准曲线。（2）取两张水凝胶膜在超纯水中溶胀12h，随后取出一张擦干并置于平板膜组件中，在超纯水瓶中加入400mL超纯水，在营养溶液瓶中加入400mL浓度为0.08mol/L的营养溶液，蠕动泵转速调节为300r/min，温度控制为40℃，搅拌器转速为300r/min，营养液侧压力为1MPa，装置运行8h。每隔一小时记录下电导率仪数值，并换算成浓度值。由上述浓度值可计算离子在水凝胶膜中的渗透系数。（3）将另一张膜取出，放在同等体积浓度下的营养溶液中浸泡一天，随后将水凝胶膜取出，小心地擦除膜上过量的水溶液，并在室温下的超纯水中再浸泡一天并检测此时超纯水的浓度。超纯水浓度与营养溶液浓度的比值即为水凝胶膜的分配系数，并以此计算其扩散系数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无土栽培用水凝胶膜的评价装置，其特征在于，该装置包括电导率仪、超纯水瓶、蠕动泵、流量计、自制膜组件、营养溶液瓶、高压恒流泵、背压阀、温度仪、搅拌器、水浴池和天平，所述超纯水瓶和营养溶液瓶均置于天平上，其中电导率仪插入超纯水和营养溶液中，实时检测离子电导率变化，在背压阀与自制膜组件之间接入高压恒流泵并安装有压力表，水凝胶膜置于自制膜组件的平板膜中间，两端用密封圈铜胶带密封，超纯水瓶和营养溶液瓶两侧流路都置于水浴池中，并通过设置的温度仪来保持恒温。/n

【技术特征摘要】
1.一种无土栽培用水凝胶膜的评价装置，其特征在于，该装置包括电导率仪、超纯水瓶、蠕动泵、流量计、自制膜组件、营养溶液瓶、高压恒流泵、背压阀、温度仪、搅拌器、水浴池和天平，所述超纯水瓶和营养溶液瓶均置于天平上，其中电导率仪插入超纯...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，马文中，周代红，唐元，唐宇虹，季彦竹，
申请(专利权)人：中国石化长城能源化工宁夏有限公司，
类型：新型
国别省市：宁夏;64