一种微量氮元素提取系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种微量氮元素提取系统，涉及元素提取技术领域，包括：真空进样器；高温氧化器，所述高温氧化器通过第一管路与所述真空进样器连通；第一氦气罐，所述第一氦气罐通过第二管路与所述第一管路连通，且所述第二管路临近所述高温氧化器；六通阀，所述六通阀上设有第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口、第五阀口以及第六阀口；所述第一阀口通过第三管路与所述高温氧化器连通；所述第一阀口通过第一内管与所述第二阀口连通，所述第二阀口通过第二内管与所述第三阀口连通，所述第三阀口通过第三内管与所述第四阀口连通，所述第四阀口通过第四内管与所述第五阀口连通。本实用新型专利技术可实现多管路换向流通、双次氮元素提取的技术效果。的技术效果。的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种微量氮元素提取系统


[0001]本技术涉及元素提取
，更具体地说是涉及一种微量氮元素提取系统。

技术介绍

[0002]近年来，通过氮稳定同位素揭示生态系统氮循环、结构功能及变化机制日益成为生态和地球科学领域的重要研究手段和研究热点。目前，国内外氮稳定同位素分析测定主要方式是通过元素分析仪/同位素比值质谱联用(EA/IRMS)实现是主流和先进的氮稳定同位素数值测定，可以满足生态系统中土壤、植被、矿化物等多种样品的分析测定。但是，受现有仪器自身条件限制，很多生态系统中的重要组成，如生物样品(土壤/浮游生物)、水体、考古样品等由于样品采集方式和数量等因素，此外氮元素在自然界中有许多种价态的形式同时存在，样品在运输过程中容易发生氧化还原反应，对实验数据的准确性产生不确定的影响。这些因素都或多或少的制约相关领域研究的发展。例如，McNabb的研究表明采用现有的仪器和工作条件(EA
‑
IRMS同位素比值质谱仪)，利用稳定碳、氮同位素分析节肢动物在土壤食物网中的营养级时至少需要500个跳虫个体才能进行稳定同位素分析。这些微型土壤生物的采样困难严重影响和制约其氮稳定同位素测定；浮游生物是研究水生食物网的基础环节，大部分藻类及浮游原生动物的体型是非常微小的，采用常量稳定同位素质谱法进行测试时，样品的采集必然耗费大量人力物力；还有其它一些难以获得或特别珍贵样品，如植物根系分泌物、提取的生物DNA和RNA样品、外太空样品等等。
[0003]而现有技术中的微量氮元素提取系统设置多个结合提取装置，其仅进行初级提取，不利于对样品中氮元素的充分提取；并且现有技术中的采取单向阀单向导流，因此根本无法使其连接多管路换向流通进行第二次氮元素提取。
[0004]因此，如何提供一种多管路换向流通、双次氮元素提取的微量氮元素提取系统，是本领域亟需解决的技术问题之一。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供了一种微量氮元素提取系统。目的就是为了解决上述之不足而提供。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采取了如下技术方案：
[0007]一种微量氮元素提取系统，包括：真空进样器；高温氧化器，所述高温氧化器通过第一管路与所述真空进样器连通；第一氦气罐，所述第一氦气罐通过第二管路与所述第一管路连通，且所述第二管路临近所述高温氧化器；六通阀，所述六通阀上设有第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口、第五阀口以及第六阀口；所述第一阀口通过第三管路与所述高温氧化器连通；所述第一阀口通过第一内管与所述第二阀口连通，所述第二阀口通过第二内管与所述第三阀口连通，所述第三阀口通过第三内管与所述第四阀口连通，所述第四阀口通过第四内管与所述第五阀口连通，所述第五阀口通过第五内管与所述第六阀口连
通，所述第六阀口通过第六内管与所述第一阀口连通；第二氦气罐，所述第二氦气罐通过第四管路与所述第五阀口连通；U型硅胶柱，所述U型硅胶柱的第一输入端通过第五管路与所述第六阀口连通，所述U型硅胶柱的第一输出端通过第六管路与所述第三阀口连通；第一液氮杯，所述U型硅胶柱嵌入所述第一液氮杯内或远离所述第一液氮杯；U型A分子筛毛细管柱，所述U型A分子筛毛细管柱的第二输入端通过第七管路与所述第四阀口连通；第二液氮杯，所述U型A分子筛毛细管柱嵌入所述第二液氮杯内或远离所述第二液氮杯。
[0008]优选地，还包括液氮收集罐，所述液氮收集罐通过第八管路与所述U型A分子筛毛细管柱的第二输出端连通。
[0009]优选地，还包括真空泵，所述真空泵通过第九管路与所述真空进样器连通；所述第九管路上设有真空阀，且所述真空阀临近所述真空泵。
[0010]优选地，所述第九管路上连接有支路，所述支路临近所述真空进样器，且所述支路上设有泄压阀。
[0011]优选地，所述第三管路上设有水阱。
[0012]优选地，所述第二阀口的排气口连接有螺纹管。
[0013]优选地，所述第一管路上设有截流阀，且所述截流阀临近所述真空进样器。
[0014]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0015]将样品用5*3.3mm锡杯包成规则的小块，放置入所述真空进样器中，关闭所述截流阀、所述泄压阀，通过所述真空泵对所述真空进样器抽真空；
[0016]关闭所述真空阀、启动所述第一氦气罐充入氦气，同时打开所述截流阀，样品落入所述高温氧化器；所述高温氧化器对氮元素氧化还原，所述第一氦气罐充入的氦气带动氮元素输送至所述水阱进行脱水、脱二氧化氮，并输送至所述第一阀口，由所述第一阀口输送至所述第六阀口，由所述第六阀口输送至所述第一输入端，此时所述U型硅胶柱伸入所述第一液氮杯的内部，氮元素在所述U型硅胶柱内与所述U型硅胶柱的硅胶材料结合，氦气从所述第一输出端流入所述第三阀口，并从所述第二阀口排放入大气中；
[0017]所述U型硅胶柱的硅胶材料吸附氮元素后，所述U型硅胶柱远离所述第一液氮杯硅胶材料与氮元素分离富集氮气释放出、所述U型5A分子筛毛细管柱伸至所述第二液氮杯内，同时所述U型硅胶柱内的富集氮气由所述第一输出端、所述第三阀口流入所述第四阀口，并流入所述第二输入端所述第二氦气罐启动，通过所述第五阀口往第六阀口充入氦气，并从所述第一输入端流入U型硅胶柱，U型硅胶柱远离第一液氮杯，其氮元素与U型硅胶柱内的硅胶材料分离；氦气带动氮元素输送，从所述第一输出端流入所述第三阀口，并流入所述U型5A分子筛毛细管柱，所述U型5A分子筛毛细管柱伸入所述第二液氮杯，所述U型5A分子筛毛细管柱内的5A分子与氮元素结合，实现元素的二次提取。
附图说明
[0018]图1为本技术一种微量氮元素提取系统的结构示意图；
[0019]图中：
[0020]1‑
真空进样器；
[0021]2‑
高温氧化器；
[0022]3‑
第一氦气罐；
[0023]4‑
六通阀；41
‑
第一阀口；42
‑
第二阀口；43
‑
第三阀口；44
‑
第四阀口；45
‑
第五阀口；46
‑
第六阀口；
[0024]5‑
第二氦气罐；
[0025]6‑
U型硅胶柱；61
‑
第一输入端；62
‑
第一输出端；
[0026]7‑
第一液氮杯；
[0027]8‑
U型5A分子筛毛细管柱；81
‑
第二输入端；82
‑
第二输出端；
[0028]9‑
第二液氮杯；
[0029]10
‑
液氮收集罐；
[0030]11
‑
真空泵；111
‑
真空阀；112
‑
泄压阀；
[0031]12
‑
水阱；
[0032]13
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微量氮元素提取系统，其特征在于，包括：真空进样器(1)；高温氧化器(2)，所述高温氧化器(2)通过第一管路与所述真空进样器(1)连通；第一氦气罐(3)，所述第一氦气罐(3)通过第二管路与所述第一管路连通，且所述第二管路临近所述高温氧化器(2)；六通阀(4)，所述六通阀(4)上设有第一阀口(41)、第二阀口(42)、第三阀口(43)、第四阀口(44)、第五阀口(45)以及第六阀口(46)；所述第一阀口(41)通过第三管路与所述高温氧化器(2)连通；所述第一阀口(41)通过第一内管与所述第二阀口(42)连通，所述第二阀口(42)通过第二内管与所述第三阀口(43)连通，所述第三阀口(43)通过第三内管与所述第四阀口(44)连通，所述第四阀口(44)通过第四内管与所述第五阀口(45)连通，所述第五阀口(45)通过第五内管与所述第六阀口(46)连通，所述第六阀口(46)通过第六内管与所述第一阀口(41)连通；第二氦气罐(5)，所述第二氦气罐(5)通过第四管路与所述第五阀口(45)连通；U型硅胶柱(6)，所述U型硅胶柱(6)的第一输入端(61)通过第五管路与所述第六阀口(46)连通，所述U型硅胶柱(6)的第一输出端(62)通过第六管路与所述第三阀口(43)连通；第一液氮杯(7)，所述U型硅胶柱(6)嵌入所述第一液氮杯(7)内或远离所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张少庆，于洪文，
申请(专利权)人：中国科学院东北地理与农业生态研究所，
类型：新型
国别省市：