一种氧化亚氮分析进样装置

本实用新型涉及气体进样装置，更具体地，本实用新型涉及一种氧化亚氮分析进样装置。

背景技术：

氧化亚氮(n2o)是一种重要的温室气体，其全球增温趋势为co2的190～270倍，在大气中存留时间可长达150年，可输送到平流层，与o3发生反应可生成no，进而导致臭氧层的损耗，因此环境中氧化亚氮的重要性已引起世界的广泛关注。目前室内氧化亚氮分析多采用气相色谱法进行定量，但该种方法温度要求较高(300～400℃)，升降温以及测定时间较长，同时需要大量的高纯氮气作为载气。

其中美国lgr(losgatosresearch)公司研制了世界上第一款利用激光光谱吸收技术的氧化亚氮同位素分析仪(ina)，可有效测定n2o所有同位素比值以及n2o含量，具有精度高，测定快速，不用载气进样等优点。但当n2o进样体积较小时，如对于实验室培养的微量n2o，不利于ina直接进样分析。本实用新型提供了一种利于ina的n2o分析进样装置及其方法，尤其适用于室内培养实验中产生的n2o气体的测定分析。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型第一个方面提供了一种氧化亚氮分析进样装置，包括培养组件、取样组件和进样组件。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述培养组件包括从上到下依次包括取样针、密封塞一和培养瓶。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述取样组件从上到下包括针筒和取样多通阀。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述取样针上方设置培养多通阀，用于取样时和取样组件连接。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述进样组件从上到下包括密封塞二和进样瓶。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述密封塞二上贯穿有进样管、出气软管、进气软管。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述进样管上设置进样多通阀，用于进样时和取样组件连接。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述密封塞一外部设有无口瓶盖一。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述密封塞一的材料为硅胶或橡胶。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述密封塞二外部设有无口瓶盖二。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型提供一种氧化亚氮分析进样装置，和同位素分析仪进行连接，对氧化亚氮的浓度进行分析，避免了使用gc分析时的手动进样，提高进样便利，且不需要gc分析时的通入惰性气体的处理，缩短时间，操作方便；且目前对于同位素分析仪直接配套的进样装置，只能分析较大体积的氧化亚氮，而本实用新型通过取样组件可从培养组件中取出一定量的培养气体，并通入进样组件中进行稀释，并通过进样组件中的进气软管和出气软管连通同位素分析仪，形成回流，对稀释后的氧化亚氮进行分析，尤其适用于实验室微量体积的氧化亚氮的取样和分析，即便对于微量体积如1～2ml也可以进行分析，提供精确的氧化亚氮浓度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为氧化亚氮分析进样装置的结构示意图。

图2为氧化亚氮分析进样装置和同位素分析仪连接的结构示意图。

图3为一种实施方式中，根据氧化亚氮分析进样装置进样分析氧化亚氮浓度的标准曲线。

其中，1a-密封塞一、1b-无口瓶盖一、1c-取样针、1d-培养多通阀、1e-培养瓶、2a-针筒、2b-取样多通阀、3a-密封塞二、3b-进样管、3c-进气软管、3d-出气软管、3e-软垫、3f-无口瓶盖二、3g-进样多通阀、3h-进样瓶、4-同位素分析仪。

具体实施方式

参选以下本实用新型的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本实用新型的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本实用新型所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

此外，本实用新型要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下通过具体实施方式说明本实用新型，但不局限于以下给出的具体实施例。

本实用新型第一个方面提供了一种氧化亚氮分析进样装置，包括培养组件、取样组件和进样组件。

在一种实施方式中，所述培养组件包括从上到下依次包括取样针、密封塞一和培养瓶。

在一种实施方式中，所述密封塞一外部设有无口瓶盖一。通过设置无口瓶盖一，进一步固定密封塞一和培养品，提高密封性。

在一种实施方式中，所述密封塞一的材料为硅胶或橡胶；进一步地，所述密封塞一的材料为硅胶。

本实用新型不对培养瓶的体积做具体限定，在一种实施方式中，所述培养瓶的体积为50～500ml。

在一种实施方式中，所述取样组件从上到下包括针筒和取样多通阀。本实用新型不对针筒和取样多通阀的具体连接方式做具体限定，可列举的有，通过软管连接。

本实用新型不对针筒的容积进行具体限定，在一种实施方式中，所述针筒的容积为5～20ml。

针筒上所标最大刻度是针筒的容积。

在一种实施方式中，所述取样针上方设置培养多通阀，用于取样时和取样组件连接。本实用新型不对取样针和多通阀的连接方式做具体限定，可列举的有，通过软管连接。

在一种实施方式中，所述进样组件从上到下包括密封塞二和进样瓶。

本实用新型不对进样瓶的体积做具体限定，在一种实施方式中，所述进样瓶的体积为50～500ml。

在一种实施方式中，所述密封塞二上贯穿有进样管、出气软管、进气软管。

在一种实施方式中，所述进样管上设置进样多通阀，用于进样时和取样组件连接。本实用新型不对进样管和进样多通阀的连接方式做具体限定，可列举的有，通过软管连接。

在一种实施方式中，所述出气软管、进气软管分别和同位素分析仪连接。

本实用新型不对同位素分析仪做具体限定，在一种实施方式中，所述同位素分析仪的参数及条件如下：

仪器型号model914-0027(1σ，n2o＞300ppb)；n2o精度：0.2ppb；测量速度：1hz；最大漂移(15分钟平均，标准温度压力，24小时)；n2o：1ppb；n2o测量范围(满足所有技术指标情况下)：0.3～100ppm；可选量程：n2o：0～1000ppm；仪器运行温度：45℃；环境湿度：0～100％rh，无冷凝；温度控制精度：0.003℃；气体压力45.40torr；压力控制精度：0.001torr；rate：1s。

在一种实施方式中，所述密封塞二外部设有无口瓶盖二；进一步地，所述密封塞二上方和无口瓶盖二接触处设置有软垫。

在一种实施方式中，所述密封塞二的材料为硅胶或橡胶；进一步地，所述密封塞二的材料为硅胶。

在一种实施方式中，所述培养多通阀、取样多通阀、进样多通阀分别选自三通阀、四通阀或n通阀中的一种，其中n＞4；进一步地，所述培养多通阀、取样多通阀、进样多通阀分别为三通阀。

本实用新型所涉及的多通阀，包括上述的三通阀、四通阀或n通阀，可选用市售多通阀或本领域常见的多通阀，不做具体限定。

工作原理：通过培养组件的培养瓶对氧化亚氮进行室内培养，本实用新型不对培养氧化亚氮的方式做具体限定，可通过对待培养土壤，或者沉积物或者富集菌体进行培养的方式，在培养期间，盖上密封塞一进行密封，并令取样针插在密封塞一上但不贯穿密封塞一，避免通过取样针漏气，破坏气密性，并将培养组件放置在培养箱进行培养。

当培养一定时间后，进行取样，将装有取样多通阀的针筒和取样针上的培养多通阀连接，并避免多通阀和外部空气连通，将取样针插入密封塞一内部，和取样瓶连接，转动两个多通阀使针筒和取样瓶内部相通，上下抽动针筒使取样瓶中的气体混合均匀后，使用针筒抽取一定量的待测气体，通过关闭两个多通阀，避免针筒和取样瓶分别和外界相通后，将取样组件和进样组件分离，进行进样。

进样时，将取样组件的取样多通阀和进样组件的进样管上方的进样多通阀连接，并转动两个多通阀，令取样组件的针筒和进样组件的进样瓶相同，并将针筒的待测气体打入进样瓶，之后将针筒上下抽动，来使进样瓶中的气体混合均匀，后，关闭两个多通阀，并通过进气软管和出气软管连接同位素分析仪，形成回流，进行分析。

实施例

下面通过实施例对本实用新型进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本实用新型作进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本实用新型的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1～2所示，本实施例提供一种氧化亚氮分析进样装置，包括培养组件、取样组件和进样组件；所述培养组件包括从上到下依次包括培养多通阀1d、取样针1c、密封塞一1a和培养瓶1e，所述密封塞一1a外部设有无口瓶盖一1b，所述密封塞一1a的材料为硅胶；取样组件从上到下包括针筒2a和取样多通阀2b；所述进样组件从上到下包括密封塞二3a和进样瓶3h，所述密封塞二3a上贯穿有进样管3b、出气软管3d、进气软管3c，所述进样管3b上设置进样多通阀3g，所述出气软管3d、进气软管3c分别和同位素分析仪4连接，密封塞二3a外部设有无口瓶盖二3f，所述密封塞二3a上方和无口瓶盖二3f接触处设置有软垫3e，所述密封塞二3a的材料为硅胶；所述培养多通阀1d、取样多通阀2b、进样多通阀3g分别为三通阀。

采用实施例1提供的氧化亚氮分析进样装置进行氧化亚氮浓度测试，其中因为在测试时使用了进样瓶对待测气体进行了稀释，测试的是待测气体稀释后氧化亚氮的浓度，为了测试待测气体中氧化亚氮实际浓度，需要建立标准曲线，进行拟合，标准曲线的建立方法为：

1)标准气体：3ppm、10ppm、50ppm、100ppmn2o标准气体(购于液空，上海)。将购得的不同浓度氧化亚氮标准气体直接通过进气管与同位素分析仪连接，分析不同浓度的氧化亚氮标准气体浓度。

2)用10ml针筒分别抽取不同浓度的氧化亚氮标准气体2ml，通入本实用新型提供的进样组件进行分析不同浓度的氧化亚氮标准气体浓度。

3)每种浓度的氧化亚氮标准气体测定3个重复，根据ina直接分析以及通过本实用新型装置分析的结果，同时使用气相色谱仪进行对比，结果分别如下：

4)根据ina直接测定与通过本实用新型装置及方法测定的结果，绘制标准曲线，得到拟合方程y＝275.59x-0.5256，r2系数为0.9996，表明在0-100ppm范围内具有良好的线性关系，其中图3为拟合得到的标准曲线。

当标准曲线建立之后，可通过实施例1提供的氧化亚氮分析进样装置进行样品的测试：

1)样品分析：开展氨氧化细菌(ammonia-oxidizingbacteria：aob)在好氧氨氧化过程中产生氧化亚氮的研究。准备若干250ml培养瓶(培养瓶总体积为330ml，加入aob菌种体积50ml，计算得到培养瓶中顶空气体空间为270ml)。然后添加aob的反应底物nh4cl1mm进行培养实验。

2)室内培养48h后，使用10ml针筒抽取培养瓶中顶空气体2ml，将样品通过进样口打入进样瓶，测得nitrosomonaseuropra和nitrosomonasnitrosa18-3d产生的氧化亚氮浓度结果如下：

结果表明，通过本实用新型装置及方法测定的氧化亚氮浓度与气相色谱法测定结果的误差在0.04～0.1％之间，可以有效用于氧化亚氮浓度的测定，尤其是微量氧化亚氮的测试。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本实用新型所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本实用新型的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。