专利名称：标准气态甲醛动态染毒装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种标准气态动态染毒实验装置。
背景技术：
甲醛(formaldehyde，FA)是一种常见的装修型化学性室内空气污染物。无色、有强烈嗅味、氧化力强的刺激性气体，极易挥发，易溶于水，其30％～40％的水溶液称为福尔马林。室内空气甲醛的污染主要有以下特征(1)污染范围广；(2)污染时间长；(3)污染浓度高；(4)生物毒性大；(5)毒性作用的分子机理不清楚。近年来，关于室内空气甲醛污染与人体健康效应的研究日益广泛深入。标准气态甲醛动态染毒装置的建立是研究气态甲醛毒性作用的重要手段。传统染毒装置采用甲醛静态染毒，环境指标不易控制且甲醛浓度不稳定、不易检测。另有采用甲醛蒸汽进行液体浸浴染毒，湿度大，使得甲醛在鼻腔即被吸收，不易进入肺部及身体其他组织器官，不能真实反映甲醛的生物毒性作用。
发明内容
本发明的目的在于应用环境气候舱作为源发生器，通过装载不同浓度的Sigma公司生产的标准甲醛溶液，产生实验所需浓度的标准气态甲醛。提供一种标准气态甲醛动态染毒装置。
本发明的试验原理为了将甲醛作为化学物模型(chemical model)进行生物学效应的研究，排除采用木质人造板材进行的仿真式染毒中其他污染物的影响，采用Sigma公司生产的标准甲醛溶液，通过环境气候舱湿度控制系统，产生实验所需浓度的标准气态甲醛，建立了标准气态甲醛动态染毒装置。
本发明的技术方案是一种标准气态甲醛动态染毒装置(参见附图1)，由环境气候舱I、甲醛分析仪II及通气式玻璃染毒缸III组成，环境气候舱排除气通过导管连于甲醛分析仪，进行甲醛浓度的检测，通气式玻璃染毒缸的进气口管连接环境气候舱的出气管道，出气口管连接到室外，玻璃染毒缸中放置待染毒生物材料，密封染毒，环境气候舱内水泡瓶中装有标准浓度甲醛溶液，环境气候舱按设定的参数自动测量和自动调节气温、气湿、气流量，稳定连续地输出实验所需浓度的气态甲醛，用于标准动态染毒。
环境气候舱采用WH-2型小型环境气候舱(参见附图2)，为小型智能型环境气候舱，内舱体积为60升。该仪器采用自动测量和自动调节技术，包括气温、气湿、气流量的测量和自动调节。舱标准测试条件为气温23±0.5℃相对湿度45±5％空气交换率1.0升/分钟。
本发明所用清洁空气发生系统为空气压缩机，每20分钟运行一次。
本发明所用板材为木质人造板材，装载于环境气候舱内舱中，用于仿真式气态甲醛染毒。
本发明所用的甲醛溶液采用Sigma公司生产的质量浓度为10％的福尔马林溶液原液，配制成不同浓度甲醛溶液，置于环境气候舱水泡瓶中，通过环境气候舱设定的湿度参数，使之能稳定连续地输出实验所需浓度的气态甲醛，用于标准动态染毒。
本发明所用的甲醛浓度检测仪器为美国原装4160-2型甲醛分析仪，用于气态甲醛浓度的监控。
本发明所用的玻璃染毒缸采用真空透明玻璃装置，容积8.4升，可容纳6只小鼠进行气态甲醛染毒。还可放置其他生物材料，如植物，细胞等进行染毒。染毒缸由缸体和缸盖组成。盖上接有进口和出口铜管。进口铜管连接环境气候舱的出气塑料管道，出口铜管排出的废气由塑料管道连接到室外。染毒时玻璃染毒缸密封使用。
本发明的技术特点是以甲醛作为典型的化学物模型(chenmical model)进行研究，采用标准气体染毒方案，由Sigma公司生产的标准甲醛溶液产生的气态甲醛，能单一、准确地研究甲醛的各项生理病理学效应，排除了仿真式染毒方案中可能存在的其他污染物的干扰；具有标准环境条件、动态气态染毒、染毒剂量精确恒定、可用于其他污染物的染毒等特点。
本发明的标准气态甲醛动态染毒装置为成套染毒设备，附有操作指南。本发明的监测装置实验方法简便易行，结果客观、准确，稳定性、可重复性好。可以有效克服传统方法的不足，可以真实反映甲醛的生物毒性作用。是一种可靠的染毒方法。
图1.标准气态甲醛动态染毒装置实物2.WH-2小型智能环境气候舱结构示意中标识I-环境气候舱、II-甲醛分析仪、III-通气式玻璃染毒缸、1-空压机，2-除湿器，3-分流转子流量计，4-变色硅胶管，5-氧化剂管，6-活性碳过滤管，7-加湿器，8-双转子流量器，9-水泡瓶，10-盘型铜管，11-恒温培养箱，12-内舱，13-风扇，14-电子温湿度测量仪，15-转子流量器，16-分流，17-采样。
具体实施例方式实施例1标准气态甲醛动态染毒装置如图1所示由环境气候舱I、甲醛分析仪II及8.4升通气式玻璃染毒缸III组成。实验室中安装1.5匹格力牌双向空调，室内温度初步控制在20～30℃的范围。环境气候舱为WH-2型小型环境气候舱，其内部结构如图2所示。空压机1、除湿器2、分流转子流量计3、变色硅胶管4、氧化剂管5以及活性炭管6组成清洁空气发生系统。供清洁空气发生系统的空气来源于室外，由导管连接于无油的空压机，然后采用“过滤减压阀”进行初步除湿。通过分流转子流量计3控制气压。两只干燥管(内装变色硅胶)进一步除湿，使供气的水分降低到设计要求；两只催化氧化剂管5(内装氧化剂颗粒)将供气中的微量有机物氧化分解；两只活性碳过滤管6(内装活性炭颗粒)进一步净化供气，以满足实验时对空气洁净度的要求。定期对硅胶焙干、并将氧化剂和活性炭放入马弗炉(350℃)2小时活化。加湿器7，双转子流量器8，水泡瓶9以及盘型铜管10组成加湿及湿度调节系统。湿度控制在45±5％。干燥供气通过水泡瓶中的筛板，将气流分散通过水体，吸收水分，起到加湿的作用。根据此原理，采用Sigma公司生产的质量浓度为10％的福尔马林(甲醛)溶液原液，配制成0.25％甲醛溶液，置于水泡瓶中，气候舱参数设置在温度23℃，湿度45％，流量1升/分钟运行3小时以上，即可稳定输出的1毫克/米3浓度的甲醛气体。舱排除气通过导管连于4160-2型甲醛分析仪，进行甲醛浓度的检测。玻璃染毒缸中放置待染毒生物材料，密封染毒。进口铜管连接环境气候舱的出气塑料管道，出口铜管排出的废气由塑料管道连接到室外。
实验步骤为步骤1清洗环境气候舱内壁用去离子水清洗环境气候舱不锈钢内舱，以排除其他污染的影响。
步骤2甲醛发生液的配置采用Sigma公司生产的质量浓度为10％的福尔马林溶液原液，配制成质量浓度0.25％甲醛水溶液，置于水泡瓶中，气候舱参数设置在温度23℃，湿度45％，流量1升/分钟运行3小时以上，即可稳定输出的1毫克/米3浓度的甲醛气体。如需获得其他浓度气态甲醛，按上述液态/气态甲醛浓度比例配置相应液态甲醛溶液，置于水泡瓶中按上述设置参数运行气候舱3小时以上即可。
步骤3气态甲醛浓度的监测采用4160型气态甲醛分析仪，在生物样品染毒期间定期(如每8小时)对环境气候舱输出的气态甲醛浓度进行监测，实际甲醛质量浓度在预定浓度±10％以内即可。
步骤4生物样品的气态甲醛动态染毒处理待环境气候舱提供稳定气态甲醛后，便可进行生物样品的染毒处理。实验样品包括活体动物(如大鼠小鼠)、植物、细胞样品(如需37℃条件下染毒，将环境气候舱设置于37℃，并调整液态甲醛浓度，细胞置于气候舱内舱中染毒即可)以及用于控制暴露人体实验(将气候舱输出的甲醛气体通入暴露风镜进行眼部暴露处理)。
权利要求
1.一种标准气态甲醛动态染毒装置，其特征在于，该装置由环境气候舱(I)、甲醛分析仪(II)及通气式玻璃染毒缸(III)组成，环境气候舱排除气通过导管连于甲醛分析仪，进行甲醛浓度的检测，通气式玻璃染毒缸的进气口管连接环境气候舱的出气管道，出气口管连接到室外，玻璃染毒缸中放置待染毒生物材料，密封染毒，环境气候舱内水泡瓶中装有标准浓度甲醛溶液，环境气候舱按设定的参数自动测量和自动调节气温、气湿、气流量，稳定连续地输出实验所需浓度的气态甲醛，用于标准动态染毒。
2.如权利要求1所述的标准气态甲醛动态染毒装置，其特征在于，所述的环境气候舱(I)采用WH-2型小型环境气候舱，内舱体积为60升，舱标准测试条件为气温23±0.5℃相对湿度45±5％空气交换率1.0升/分钟。
3.如权利要求1所述的标准气态甲醛动态染毒装置，其特征在于，所述的环境气候舱所用的甲醛溶液，为采用Sigma公司生产的质量浓度为10％的甲醛溶液原液配制成的不同浓度的甲醛溶液。
4.如权利要求1所述的标准气态甲醛动态染毒装置，其特征在于，所用的甲醛浓度检测仪器为美国原装4160-2型甲醛分析仪。
5.如权利要求1所述的标准气态甲醛动态染毒装置，其特征在于，所述的玻璃染毒缸采用真空透明玻璃装置，容积8.4升。
6.如权利要求1所述的标准气态甲醛动态染毒装置，其特征在于，所述的环境气候舱所用清洁空气发生系统为空气压缩机，每20分钟运行一次。
7.如权利要求1所述的标准气态甲醛动态染毒装置，其特征在于，所述的环境气候舱内舱中，装载木质人造板材，用于仿真式气态甲醛染毒。
全文摘要
一种标准气态甲醛动态染毒装置。属于标准气体动态染毒技术领域。该装置由环境气候舱(I)、甲醛分析仪(II)以及8.4升通气式玻璃染毒缸(III)组成。其主要特点是应用环境气候舱作为源发生器，采用Sigma公司生产的标准甲醛溶液，通过环境气候舱湿度控制系统，产生实验所需浓度的标准气态甲醛，对生物样品进行标准气态甲醛染毒，并对气态甲醛进行实时动态精准检测，以保证气态甲醛状态及浓度的稳定，克服了传统静态染毒方式不易定量、不稳定的缺点，是一种可靠的气态甲醛染毒装置。
文档编号A61D99/00GK1904611SQ200610019750
公开日2007年1月31日 申请日期2006年7月28日 优先权日2006年7月28日
发明者乔永康, 严彦, 丁书茂, 袁均林, 杨旭 申请人:华中师范大学