專利名稱：高山冰緣環(huán)境水體中HCO₃^-含量的滴定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在高山冰緣環(huán)境水體中HCO3-含量的滴定裝置。
背景技術(shù)：
研究表明，化學(xué)風(fēng)化在短時(shí)間尺度和長時(shí)間尺度上影響全球碳循環(huán)，在地質(zhì)年代時(shí)·間尺度上影響氣候變化。因此，受到了科學(xué)界的廣泛關(guān)注?；瘜W(xué)風(fēng)化發(fā)生在大氣圈、巖石圈、生物圈和水圈交互界面，是聯(lián)系各圈層地球化學(xué)元素循環(huán)的紐帶。定量化研究化學(xué)風(fēng)化在冰期旋回中的作用需要探討化學(xué)風(fēng)化對(duì)氣候變化的敏感性。室內(nèi)精確地的控制模擬實(shí)驗(yàn)所獲得各種參數(shù)對(duì)研究自然條件下的化學(xué)風(fēng)化過程具有重要的指導(dǎo)意義。但是簡化的實(shí)驗(yàn)室研究條件和有限的時(shí)間使實(shí)驗(yàn)室獲得的速率常數(shù)與野外的實(shí)際計(jì)算值存在1-2數(shù)量級(jí)的差異，因此在模式中使用時(shí)需要用野外實(shí)際獲得的參數(shù)校準(zhǔn)。模式模擬冰期化學(xué)風(fēng)化的結(jié)果因受到了缺少全球冰川溶質(zhì)通量以及冰蓋狀況的資料限制，研究結(jié)果的不確定度較高。冰緣區(qū)是研究化學(xué)風(fēng)化的理想環(huán)境，可以對(duì)室內(nèi)測量的各種化學(xué)風(fēng)化速率參數(shù)進(jìn)行校正，為模式研究提供更加可靠的參數(shù)。水體中HC03_的準(zhǔn)確滴定是評(píng)估化學(xué)風(fēng)化對(duì)大氣中CO2消耗的基礎(chǔ)，HC03_濃度的準(zhǔn)確度決定了評(píng)估結(jié)果的可靠性。國標(biāo)方法，也是用的最多的方法，分別用酚酞和甲基橙作指示劑，然后在酸式滴定管中加入酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定水樣，根據(jù)滴定消耗的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算HC03_濃度。研究證明當(dāng)溶液的pH達(dá)到4. 4^4. 5時(shí)，水體中重碳酸鹽已被中和，即為滴定終點(diǎn)。這種方法在室內(nèi)可以比較好的開展，但在野外環(huán)境中就遇到了以下幾個(gè)問題①攜帶不方便，滴定管是玻璃做的，且細(xì)而長很容易碎裂。②操作不方便，效率不高，每滴定一次水樣都需要給滴定管加一次酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程中，可能造成標(biāo)準(zhǔn)液的污染；其次，酸與HCO3-充分反應(yīng)需要人工不斷地震蕩反應(yīng)瓶。③滴定終點(diǎn)的判別困難，在野外實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)指示劑在滴定終點(diǎn)時(shí)變化不太明顯，會(huì)造成誤判。目前也有比較好自動(dòng)滴定儀器在實(shí)驗(yàn)室使用，但是都需要電力支持，不適合野外的環(huán)境。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的旨在提供一種高山冰緣環(huán)境水體中hco3_含量的滴定裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種高山冰緣環(huán)境水體中HC03_含量的滴定裝置，包括有機(jī)玻璃箱，充電式磁力攪拌器，電子天平，便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀，儲(chǔ)液瓶，支撐架。磁力攪拌器固定在有機(jī)玻璃箱體底部左側(cè)，右側(cè)為電子天平，左、右及后方支撐架位于磁力攪拌器和電子天平的上方，固定方形聚四氟乙烯儲(chǔ)液瓶，儲(chǔ)液瓶瓶口與聚四氟導(dǎo)管連接，通過聚四氟流量控制閥控制流量，聚四氟導(dǎo)管管口固定在聚四氟反應(yīng)瓶上方，瓶中放有磁子，夾子一端固定在箱體左側(cè)支撐架上，一端固定水質(zhì)分析儀探頭，并與多參數(shù)水質(zhì)分析儀連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是[0008]I.本儀器設(shè)計(jì)時(shí)采用牢固的有機(jī)玻璃材料，所有儀器設(shè)備固定在箱體內(nèi)，操作方便、便于攜帶、易于野外運(yùn)輸。2.在設(shè)計(jì)時(shí)棄用傳統(tǒng)滴定方法中用滴定管測量所消耗酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的方法，而使用稱重法，精度更高，也不需要頻繁使標(biāo)準(zhǔn)液暴露在大氣中，避免污染。3.整套設(shè)備不需要外接電源，采用酸度和指示劑結(jié)合方法確定滴定終點(diǎn)，使結(jié)果的可信度更高。

圖I是本實(shí)用新型的示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，一種高山冰緣環(huán)境水體中HC03_含量的滴定裝置，包括有機(jī)玻璃箱1，充電式磁力攪拌器2，電子天平3，便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀8，儲(chǔ)液瓶5，支撐架4。有機(jī)玻璃箱體I的兩側(cè)和頂部的壁均可以活動(dòng)，便于操作。磁力攪拌器2固定在有機(jī)玻璃箱體I底部左側(cè)，右側(cè)為電子天平3、箱體底部的左、右及后方固定的三根支撐架4位于磁力攪拌器2和電子天平3的上方，固定方形聚四氟乙烯儲(chǔ)液瓶5，儲(chǔ)液瓶瓶口與聚四氟導(dǎo)管6連接，通過聚四氟流量控制閥7控制流量，聚四氟導(dǎo)管管口固定在聚四氟反應(yīng)瓶11上方、瓶中放有磁子12，夾子10 —端固定在箱體左側(cè)支撐架4上，一端固定水質(zhì)分析儀探頭9，并與多參數(shù)水質(zhì)分析儀8連接。首先在裝有水樣的反應(yīng)瓶11中加入指示劑和磁性轉(zhuǎn)子12，再放入多參數(shù)分析儀的探頭9，用電子天平3測量其總重量。記錄電子天平3所示數(shù)據(jù)后，把反應(yīng)瓶11放在磁力攪拌器2上，隨后再將多參數(shù)分析儀的探頭9伸入到水樣中的上方，連接酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)液瓶5的導(dǎo)管口置于聚四氟反應(yīng)瓶11的上方。開啟磁力攪拌器2，通過聚四氟導(dǎo)管6，聚四氟流量控制閥7控制流量，開始滴定，當(dāng)多參數(shù)分析儀8的pH顯示值在4. Γ4. 5區(qū)間時(shí)即為滴定終點(diǎn)。再次測量反應(yīng)瓶11的重量，前后差值即為所消耗的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液重量，標(biāo)準(zhǔn)酸溶液的濃度已知，與消耗量的乘積為所消耗標(biāo)準(zhǔn)酸的物質(zhì)的量，在化學(xué)反應(yīng)過程中標(biāo)準(zhǔn)酸與HC03_的消耗量的摩爾比為1:1，根據(jù)上述原理計(jì)算水樣中HC03_的濃度。
權(quán)利要求1.一種高山冰緣環(huán)境水體中HCO3-含量的滴定裝置，包括有機(jī)玻璃箱(1)，充電式磁力攪拌器(2)，電子天平(3)，便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀(8)，儲(chǔ)液瓶(5)，支撐架(4)，其特征是磁力攪拌器(2)固定在有機(jī)玻璃箱體(I)底部左側(cè)，右側(cè)為電子天平(3)、左、右及后方支撐架(4)位于磁力攪拌器(2)和電子天平(3)的上方，固定方形聚四氟乙烯儲(chǔ)液瓶(5)，儲(chǔ)液瓶瓶口與聚四氟導(dǎo)管(6)連接，通過聚四氟流量控制閥(7)控制流量，聚四氟導(dǎo)管管口固定在聚四氟反應(yīng)瓶(11)上方，瓶中放有磁子(12)，夾子(10) —端固定在左側(cè)支撐架(4)上，一端固定水質(zhì)分析儀探頭(9)，并與多參數(shù)水質(zhì)分析儀(8)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種在高山冰緣環(huán)境水體中HCO3-含量的滴定裝置。其特征是磁力攪拌器固定在有機(jī)玻璃箱體底部左側(cè)，右側(cè)為電子天平，支撐架位于磁力攪拌器和電子天平的上方，固定方形聚四氟乙烯儲(chǔ)液瓶，儲(chǔ)液瓶瓶口與聚四氟導(dǎo)管連接，通過聚四氟流量控制閥控制流量，聚四氟導(dǎo)管管口固定在聚四氟反應(yīng)瓶上方，瓶中放有磁子，夾子一端固定在箱體左側(cè)支撐架上，一端固定水質(zhì)分析儀探頭，并與多參數(shù)水質(zhì)分析儀連接。應(yīng)用便攜式多參數(shù)分析儀確定反應(yīng)終點(diǎn)，電子天平準(zhǔn)確稱取反應(yīng)前與反應(yīng)后樣品的量，從而獲得消耗酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的量，利用已知酸的濃度計(jì)算水體中HCO3-的濃度。本實(shí)用新型適用范圍廣，特別適合冰川環(huán)境，沒有能源供給地區(qū)水體中堿度的滴定。本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、便于攜帶、簡化樣品轉(zhuǎn)移步驟的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N31/22GK202599921SQ201220205080
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者武小波, 王寧練, 李全蓮, 蒲健辰, 吳紅波 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所