本发明涉及水循环中大气凝结水制备
技术领域：
，尤其是一种大气凝结水制备装置及制备方法。
背景技术：
：在地球表面，各种物质和能量不间断进行循环，水是其中最活跃的物质之一。在大气系统中水分的传输问题是物质流动和能量转化的核心问题，凝结水也是降水的一种形式，但在大多研究中由于凝结水数量较少，在水循环研究中经常会被忽略。大气凝结水是指在天气晴朗、无风或微风的夜晚或清晨，由于地面或物体表面辐射冷却，使贴近地面或物体表面的空气温度下降到露点以下，在地面或物体表面上大气凝结而成的水。随着现在科学研究的进步，大气凝结水作为区域水循环的一部分引起了越来越多学者的关注，希望能在水循环方面获得更大的信息和进步。尽管对于大气凝结水的研究已有较长时间，但至今尚无统一的方法用于收集和测量大气凝结水，大气凝结水形成量通常较小，不能用标准的雨量计直接测量，因此，学者们研制出不同类型的大气凝结水测量仪器。在大气凝结水的收集过程中，存在两个核心的问题。其一，收集装置的性价比，现有的凝结水收集装置由于多为非专业制作，具有成本高以及受研究区域制约的缺陷；其二，收集方法的便捷性，现有的凝结水收集装置由于结构庞大，携带不便，不易现场安装。技术实现要素：本发明的目的在克服以往大气凝结水制备装置价格高昂、携带不便、操作繁琐、收集量小等不足，提供了一种装置简单、携带便捷、操作简便、收集量大等的大气凝结水的制备装置及方法，满足目前对大气中凝结水收集需要。实现本发明目的的具体技术方案是：一种大气凝结水制备装置，特点是该装置包括锥形瓶、空心球塞、接水器及三角支撑架，所述接水器为漏斗状，其漏斗嘴呈量筒状，漏斗嘴上设有刻度值；三角支撑架上设有接水器座；所述空心球塞设于锥形瓶的瓶口内，锥形瓶设于接水器的漏斗内，接水器设于三角支撑架的接水器座上。一种大气凝结水制备方法，该方法包括如下步骤：步骤1：将冷凝剂置于锥形瓶内，将空心球塞盖在锥形瓶的瓶口上，密封锥形瓶内的冷凝剂；再将锥形瓶置于接水器内，接水器的漏斗嘴朝下设于三角支撑架的接水器座上；步骤2：大气在锥形瓶周边冷凝，冷凝水凝结到锥形瓶外壁上，并沿锥形瓶外壁流入接水器；步骤3：通过接水器漏斗嘴上的刻度值读取凝结水的量值，将大气凝结水经过滤器过滤后，放入防分馏样瓶中并在18℃冰箱里存储，待测。本发明装置的锥形瓶，用于对制冷剂的存放，起到对周围环境达到降温的作用，大气水会凝结到外壁；空心球塞，用于密封锥形瓶，起到对外界空气隔离的作用，减少冷凝剂的流失以及对样品的污染；接水器，用于接收沿锥形瓶上流下来的冷凝水，且不易蒸发；三角铁架，用于支撑以上装置，起到对稳定装置的作用。本发明方法中的制冷剂，一般为干冰、冰块等水条件混合物，易于获取，操作安全。本发明具有结构简单、成本低、携带操作便捷，实验区域广、收集的凝结水较为干净等特点；所用制冷材料方便获取、效果显著。附图说明图1为本发明的结构示意图；图2为本发明接水器的结构示意图；图3为本发明三角支撑架的结构示意图。具体实施方式参阅图1-3，本发明装置包括锥形瓶1、空心球塞2、接水器3及三角支撑架4，所述接水器3为漏斗状，漏斗嘴呈量筒状，接水器3的漏斗嘴上设有刻度值31，所述三角支撑架4上设有接水器座41。参阅图1-3，所述空心球塞2设于锥形瓶1的瓶口内，锥形瓶1设于接水器3的漏斗内，接水器3的漏斗嘴朝下设于三角支撑架4的接水器座41上。本发明的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将冷凝剂置于锥形瓶1内，将空心球塞2盖在锥形瓶1的瓶口上，用于密封锥形瓶1内的冷凝剂；将锥形瓶1置于接水器3的漏斗内，并将接水器3的漏斗嘴朝下设于三角支撑架4的接水器座41上；步骤2：大气在锥形瓶1周边冷凝，冷凝水凝结到锥形瓶1外壁上，并沿锥形瓶1的外壁流入接水器3；步骤3：通过接水器3漏斗嘴上的刻度值31读取凝结水的量值，将凝结水经滤后放入防分馏样瓶中，待测。实施例1）、装置组装备一个锥形瓶1，玻璃制品，直径约为20cm，口径约为8cm，最大容量约为5000ml。备一个空心球塞2，玻璃制品，塞径约为8cm，可以密封锥形瓶。备一个接水器3，上部呈漏斗状，直径约为30cm，下部为量筒状，容积为500ml。备一个三角铁架4，高约为1m。本实施例所使用的玻璃仪器（空心球塞、锥形瓶、接水器）均由gg-17高硼硅玻璃定制而成，其玻璃类型同美国“pyrex”和日本“h-32”玻璃，具有良好的物理化学性能，是当前国际，国内仪器玻璃首选的基础材料，产品具有极强的国际竞争力。gg-17玻璃主要技术指标：化学成分（%）sio2b2o3al2o3r2o80.5012.752.004.40线性膨胀系数0.000033（20-300摄氏度）耐热急变性260℃-280℃本实施例所使用的三脚架为实心铁制品，承重高达50kg，具有很好的稳固作用。参阅图1，将所述空心球塞2设于锥形瓶1的瓶口内，锥形瓶1设于接水器3的漏斗内，接水器3的漏斗嘴朝下设于三角支撑架4的接水器座41上；装置搭建完毕。2）、制备方法ⅰ）将2000ml酒精用玻璃棒缓缓引流到锥形瓶1（保证其外壁和底部洁净）中，再把干冰依次放入酒精中不断搅拌并测温。当温度达到-20℃左右时停止加入干冰，待其稳定后盖上空心球盖2；ⅱ）将接水器3冲洗干净，锥形瓶1置于接水器3内，并将接水器3的漏斗嘴朝下设于三角支撑架4的接水器座41上；ⅲ）放置在室外实验区域内，时间段为晚8:00到第二天早8:00；第二天接水器3内可见凝结水，大约为50ml；ⅳ）所制备的大气凝结水经0.4μm过滤器过滤后放入防分馏样瓶中，并在18℃常温冰箱里存储待测，储存时间不超过三个月。当前第1页12