一种野外便携式定量快速滴定装置的制作方法

1.本实用新型涉及环境现场监测技术领域，尤其涉及一种野外便携式定量快速滴定装置。


背景技术：

2.水中化学成份的组成是水环境分析及评价的依据，但水中的化学成份受外部环境因素改变(如：温度、光照、溶解氧等)影响巨大，目前国家水质调查相关标准的要求是根据待测指标不同，需向所采集水样中加入不同的固定剂，并在保质期内(大部分指标在24小时内)完成水样分析测试工作。由此导致水质取样工作量大，取样组成员几乎需要每日往返于实验室和野外工作点，极大限制了野外工作开展的范围。对远距离野外工作必须依托野外分析监测车开展，但其造价高昂，一般企业无法承担。即便如此，一些极易受外部环境影响的水质指标，如碳酸盐、重碳酸盐等，在脱离原环境后极易发生分解或与其他元素反应生成新化合物，从而无法获得其真实浓度，而这些指标又是阴阳离子平衡计算中不可或缺的指标，是地下水化学类型、成因、水文地球化学作用的依据。不仅如此，野外环境复杂，将现有实验室内开展滴定工作的滴定管、烧杯、量筒、锥形瓶等器皿带至野外开展工作极为繁琐，且极难在现场找寻到适合开展滴定工作的平台，过量或少量滴定的情况时长出现，导致工作效率低下。目前针对此问题尚未有效解决措施，急需一种能适应野外复杂环境，能快速准确完成水化学分析测试装置。


技术实现要素：

3.本使用新型要解决的技术问题在于在野外复杂环境下，最大程度依国家标准方法，快速、准确完成水质不稳定指标的滴定工作，减少样品带回室内过程中对分析测试产生的误差，保证分析结果的准确性，帮助野外水质分析工作快速且准确的完成，而提供一种野外便携式定量快速滴定装置。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.本实用新型提供一种野外便携式定量快速滴定装置，该装置包括：储液系统、双路滴定管系统和支架系统；其中：
6.储液系统包括储集瓶盖、储液瓶，储液瓶设置在储集瓶盖的上部，储集瓶盖和储液瓶的连接处均设置有气孔；储液瓶下部开口，下部开口与双路滴定管系统连接；
7.双路滴定管系统包括a滴定管、b滴定管以及连接排水管；a滴定管和b 滴定管均垂直设置，上部通过水平设置的连接管相互连接，且a滴定管上部与储液瓶下部开口连接，a滴定管下部设置有a具塞，a具塞上开设有1ml 收集槽；b滴定管下部设置有b具塞，b具塞上开设有0.05ml收集槽；a滴定管和b滴定管的下部通过连接排水管相连，且a滴定管和b滴定管与连接排水管两端的连接处分别设置有用于控制连通的a’具塞和b’具塞；
8.支架系统包括支架底座和支架，支架安装在支架底座上，支架设置有上下两个，储液系统固定在上部的支架内，双路滴定管系统固定在下部的支架内。
9.进一步地，本实用新型的储液瓶为圆柱形玻璃储液瓶，储集瓶盖为磨砂材质，储液瓶上部开口与磨砂的储集瓶盖的气孔相对，储液瓶内与外界气压连通，储液瓶内的标准液在重力作用下向下流动。
10.进一步地，本实用新型的储液系统和双路滴定管系统之间的连接处设置有磨砂连接部，通过磨砂连接部实现储液系统和双路滴定管系统之间的可拆卸连接。
11.进一步地，本实用新型的a具塞上设置有气孔，a滴定管的下部也设置有气孔，a具塞套装在a滴定管下部的管内，且a具塞能转动，a具塞转动至1ml收集槽朝上时，a具塞的气孔与a滴定管的气孔两者对齐。
12.进一步地，本实用新型的b具塞上设置有气孔，b滴定管的下部也设置有气孔，b具塞套装在b滴定管下部的管内，且b具塞能转动，b具塞转动至0.05ml收集槽朝上时，b具塞的气孔与b滴定管的气孔两者对齐。
13.进一步地，本实用新型的a’具塞上设置有连通孔，a具塞一侧还设置有排水口，排水口与连通孔两者对齐，且a’具塞能旋转。
14.进一步地，本实用新型的b’具塞上设置有连通孔，b具塞一侧还设置有排水口，排水口与连通孔两者对齐，且b’具塞能旋转。
15.进一步地，本实用新型的支架底座上设置有锥形瓶，锥形瓶分别设置在 1ml收集槽和0.05ml收集槽的下方。
16.进一步地，本实用新型的连接排水管的中部设置有垂直向下的锥形排水口。
17.进一步地，本实用新型的储液系统、双路滴定管系统均为透明玻璃材质的器皿。
18.本实用新型产生的有益效果是：本实用新型的野外便携式定量快速滴定装置，装置结果简单，设计实用合理，实现方便且成本低，适合完成复杂野外条件下的快速、准确滴定工作，可大大降低采样、运输和保存造成地水质现场指标分析误差，提高测试结果的准确性。大大降低野外水质现场快速分析的工作难度。
附图说明
19.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
20.图1是本实用新型实施例的滴定装置整体结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例的滴定装置a具塞和b具塞示意图；
22.图3是本实用新型实施例的滴定装置a’具塞和b’具塞示意图；
23.其中：1
‑
储集瓶盖，2
‑
气孔，3
‑
储液瓶，4
‑
磨砂连接部，5
‑
连接管，6
‑
a滴定管，7
‑
1ml收集槽，8
‑
a具塞，9
‑
a’具塞，10
‑
b滴定管，11
‑
0.05ml收集槽，12
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b具塞，13
‑
b’具塞，14
‑
连接排水管，15
‑
锥形瓶，16
‑
支架底座，17
‑
支架， 18
‑
连通孔。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.如图1所示，本实用新型实施例的野外便携式定量快速滴定装置，该装置包括：储液系统、双路滴定管系统和支架系统；其中：
26.储液系统包括储集瓶盖1、储液瓶3，储液瓶3设置在储集瓶盖1的上部，储集瓶盖1和储液瓶3的连接处均设置有气孔2；储液瓶3下部开口，下部开口与双路滴定管系统连接；
27.双路滴定管系统包括a滴定管6、b滴定管10以及连接排水管14；a 滴定管6和b滴定管10均垂直设置，上部通过水平设置的连接管(5)相互连接，且a滴定管6上部与储液瓶3下部开口连接，a滴定管6下部设置有a 具塞8，a具塞8上开设有1ml收集槽7；b滴定管10下部设置有b具塞12， b具塞12上开设有0.05ml收集槽11；a滴定管6和b滴定管10的下部通过连接排水管14相连，且a滴定管6和b滴定管10与连接排水管14两端的连接处分别设置有用于控制连通的a’具塞9和b’具塞13；
28.锥形瓶15中盛装待测溶液，调节a滴定管6、b滴定管10上的具塞控制不同剂量标准溶液的下落至锥形瓶15中，观察反应颜色变化，判断滴定终点。对a具塞8中部开容积为1ml收集槽7，侧面留气孔2。b具塞12中部开容积为0.05ml收集槽11，其他结构与a具塞8一致。对a’具塞9开连通孔18，通过旋转a’具塞9控制a滴定管6与连接排水管13连通。b’具塞13与a’具塞9结构一致。双路滴定管系统5每次滴定量为1ml或0.05ml，以滴定1ml 为例，旋转b具塞12使0.05ml收集槽11朝向b滴定管10管壁，即b滴定管10为封闭状态，旋转a具塞8使1ml收集槽7开口朝上，旋转a’具塞9使连通孔18平行与连接排水管13径向，即连通a滴定管6与连接排水管13，见连接排水管中出现标准滴定溶液时，旋转a’具塞9使连通孔18朝向连接排水管13管壁，即断开a滴定管6与连接排水管13，旋转a具塞8使1ml收集槽7开口向下，a具塞8与a滴定管6气孔2相对，内外气压平衡，1ml 收集槽7中标准液在重力作用下落入下方锥形瓶15中，完成1ml标准溶液滴定。
29.支架系统包括支架底座16和支架17，支架17安装在支架底座16上，支架17设置有上下两个，储液系统固定在上部的支架17内，双路滴定管系统固定在下部的支架17内。
30.如图2所示为本实用新型滴定装置a具塞8和b具塞12示意图，其中(1) 图为收集槽垂直向上封闭状态，(2)图收集槽垂直向下封标准溶液滴定滴落状态。
31.如图2所示为本实用新型滴定装置a’具塞和b’具塞示意图，其中(1)图为具塞中间开孔与连接排水管径向同向，为打开状态，滴定管与连接排水管连通，(2)图为具塞中间开孔垂直与连接排水管径向，为关闭状态，滴定管与连接排水管无法连通。
32.储液瓶3为圆柱形玻璃储液瓶，储集瓶盖1为磨砂材质，储液瓶3上部开口与磨砂的储集瓶盖1的气孔2相对，储液瓶3内与外界气压连通，储液瓶3 内的标准液在重力作用下向下流动。储液系统和双路滴定管系统之间的连接处设置有磨砂连接部4，通过磨砂连接部4实现储液系统和双路滴定管系统之间的可拆卸连接。
33.a具塞8上设置有气孔2，a滴定管6的下部也设置有气孔2，a具塞8 套装在a滴定管6下部的管内，且a具塞8能转动，a具塞8转动至1ml收集槽7朝上时，a具塞8的气孔2与a滴定管6的气孔2两者对齐。b具塞 12上设置有气孔2，b滴定管10的下部也设置有气孔2，b具塞12套装在b 滴定管10下部的管内，且b具塞12能转动，b具塞12转动至0.05ml收集槽 11朝上时，b具塞12的气孔2与b滴定管10的气孔2两者对齐。
34.a’具塞9上设置有连通孔18，a具塞8一侧还设置有排水口，排水口与连通孔18两者对齐，且a’具塞9能旋转。b’具塞13上设置有连通孔18，b 具塞12一侧还设置有排水口，排水口与连通孔18两者对齐，且b’具塞13能旋转。
35.支架底座16上设置有锥形瓶15，锥形瓶15分别设置在1ml收集槽7和 0.05ml收集
槽11的下方。连接排水管14的中部设置有垂直向下的锥形排水口。储液系统、双路滴定管系统均为透明玻璃材质的器皿。
36.本实用新型实施例的一种野外便携式定量快速滴定装置，其野外滴定过程包括以下步骤：
37.步骤一、将所有具塞塞入，旋转具塞整个滴定系统每一段均处于封闭状态。通过上部磨口连接上部储液瓶，并将滴定管及储集瓶固定上支架系统，滴定管下部放置锥形瓶。
38.步骤二、向储集瓶中加入标准滴定溶液，加满后盖上磨口玻璃盖，并使储集瓶上部气孔与磨口玻璃盖气孔相对，储集瓶内外气压平衡。在每个滴定出口下方放置烧杯，打开具塞管，排出滴定系统中的空气后关闭所有具塞。
39.步骤三、根据样品实际情况，分别旋转a滴定管、b滴定管、连接排水管上a’具塞及b’具塞完成定量滴定工作。以每次滴定1ml标准滴定溶液为例，旋转b滴定管上b具塞，使其收集槽开口紧贴b滴定管，即b滴定管为封闭状态，旋转a滴定管上a具塞，使其收集槽开口向上与a滴定管上部连通，旋转a’具塞使a滴定管与连接排水管连通，当观察到连接排水管中出现标准滴定溶液时，旋转a’具塞断开a滴定管与连接排水管，旋转a具塞使收集槽开口向下，且气孔同a滴定管上气孔相对，收集槽中标准滴定溶液在重力作用下滴入锥形瓶中，滴定量为1ml。同样方法操作b滴定管，则每次滴定为 0.05ml。根据样品实际情况，反复操作，至锥形瓶中出现国标中滴定终点现象，完成滴定。
40.本实用新型产生的有益效果是：可在复杂野外环境中快速建立滴定平台，完成水样中不稳定指标的现场精准滴定工作，保证了野外水样调查分析工作的快速性及准确性。
41.实例一：贵州某地下暗河出口地下水中重碳酸根离子的滴定。
42.在采样点附近组装野外便携式定量快速滴定装置，向储集瓶中加入预先配置好的盐酸标准溶液，排出装置内部气泡，采集50ml暗河出口地下水样倒入锥形瓶中，并加入2滴酚酞指示剂，溶液呈红色，分别旋转a具塞、a’具塞、 b具塞、b’具塞至红色刚刚消失，记录盐酸标准溶液消耗体积为3.35ml，继续向无色溶液中加入2滴甲基橙指示剂，溶液呈黄色，继续旋转a具塞、a’具塞、b具塞、b’具塞至溶液由黄色变为橙色，记录盐酸标准溶液消耗体积为2.05ml。根据公式计算地下水中重碳酸根离子浓度。
43.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。