一体式取样层析柱的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种一体式取样层析柱，包括出样杯、柱体、过滤板和底阀，柱体的底部设有可拆卸的出样杯，出样杯为圆柱形结构，出样杯设有台阶支撑过滤板，出样杯与底阀为封闭一体结构；柱体内部设有活塞，活塞设有中孔和弹性的上、下唇片，上、下唇片外径微大于柱内直径、与柱内壁微紧配合；T形不锈钢丝连接配合中孔大小球体和对称磁性材料组成的磁控球阀也位于柱内。本发明结构简单可靠，通过巧妙设置可拆卸的出样杯，实现了柱子中目标填充剂方便、快捷、准确的取出，对于提高工作效率、减少操作步骤，降低有机溶剂消耗和浓缩所需的能耗都具有重要意义，前景广阔。
【专利说明】一体式取样层析柱
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种层析柱，具体指一体式取样层析柱。
【背景技术】
[0002]层析柱广泛用于柱层析操作，是化学分析、分离中必不可少的实验仪器，也广泛应用于工业生产。层析柱可装填硅胶、葡聚糖和聚酰胺等多种填料，广泛应用于天然产物提纯、蛋白质纯化以及一些人工合成化合物的分析、分离等。
[0003]进行柱层析操作时，先将目标组分在柱子中展开，根据目标组分与填充剂及展开剂的亲和程度，目标组分被定位在柱子中的不同位置，实现初步分离，然后采用洗脱剂将目标组分逐一洗脱出来，实现目标组分的完全分离。
[0004]然而，在采用洗脱剂进行洗脱的时候需要大量的洗脱剂，洗脱剂用量经常高达几十床体积，有机溶剂的消耗量很大且后续的浓缩工作也很繁琐。如果能将柱子中吸附目标组分的那部分填充剂方便、快捷、准确的取出，然后用合适的溶剂进行直接提取得到目标组分，不仅能提高工作效率、减少操作步骤，还能有效降低有机溶剂的消耗量和浓缩所需的能源，具有非常显著的节能减排意义。
[0005]然而，现有的层析柱都没有很好的解决这个问题，目前常用的层析柱大多采用玻璃制作，底部设有筛板和阀门，筛板和阀门均不能拆卸，无法实现填充剂的方便、快捷、准确取出，因而现有技术不能满足人们的要求。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题就是针对现有技术存在的不足，提供一种一体式取样层析柱，能够将柱子中任何部分的填充剂方便、快捷、准确的取出，为后续的分离纯化工作提供极大方便。
[0007]为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案:
一种一体式取样层析柱，包括出样杯、柱体、过滤板和底阀，其特征在于:柱体的底部设有可拆卸的出样杯，出样杯为圆柱形结构，出样杯设有台阶支撑过滤板，出样杯与底阀为封闭一体结构。
[0008]所述柱体外壁和出样杯内壁设有相互配合的间断螺纹实现可拆卸连接，出样杯可以套在柱体螺纹的适当位置，略旋转就能挂上，而不用像连续螺纹那样多圈旋转，实现高效快开、快合；当需要出样时，出样杯向上套在螺纹适当位置旋转就能挂上。
[0009]所述柱体内部设有活塞，活塞设有中孔和弹性的上、下唇片，上、下唇片外径微大于柱内直径、与柱内壁微紧配合；T形不锈钢丝连接配合中孔大小的球体和对称磁性材料组成磁控球阀也位于柱内。
[0010]所述柱体上端可拆卸的安装有上盖，上盖上设置空气阀、溶剂阀和备用阀，便于组合式操作。
[0011]所述上盖和柱体上端采用梯形螺纹配合，盖内有垫圈实现可拆卸的密封连接。
[0012]层析柱一般采用透明的玻璃或者有机材料制作，本设计在层析柱上端采用梯形螺纹配合上盖，盖内有垫圈实现螺纹压紧的密封，上盖上设置空气阀、溶剂阀、备用阀便于组合式操作，当需要取出柱子中的目标填充剂时，接入压缩空气控制填充剂下行，将柱子中的填充剂向下驱动至出样杯中，若此时取样杯中的填充剂不是目标填充剂，则可将取出的填充剂重新填入柱子中或者弃去，直至取出目标填充剂。
[0013]活塞有中孔和弹性上、下唇片，上、下唇片外径微大于柱内直径能与柱内壁微紧配合，便于活塞上部有空气压力时上唇片受压贴紧柱内壁，实现可靠密封，活塞下行可以通过下唇片刮净柱内壁；T形不锈钢丝连接球体和对称的磁性材料组成磁控球阀，磁铁对称吸引磁性材料，上下移动磁铁可以带动控制球体实现活塞孔的开启与关闭，球体移开活塞孔后，溶剂、空气就能穿过活塞孔；球体关闭活塞孔，上部压缩空气就能驱动活塞向下运动，将柱子中的填充剂向下驱动至出样杯中，若此时取样杯中的填充剂不是目标填充剂，则可将取出的填充剂重新填入柱子中或者弃去，直至取出目标填充剂。
[0014]柱下部螺纹与上部同是梯形螺纹，但与出样杯所示螺纹均非连续不完整，但可实现快开，出样杯可以向上套在螺纹适当位置略旋转就能挂上，而不用像连续螺纹那样多圈旋转，实现高效快开、快合；当需要出样时，出样杯向上套在螺纹适当位置旋转就能挂上，移动磁铁带动控制球体关闭活塞孔，再移开磁铁，控制开启压缩空气阀，用压缩空气驱动活塞向下推动填料进入出样杯，调节出样杯挂上螺纹的位置就能调节出样杯的取样量。关闭压缩空气阀，打开备用阀泄压后就可取除出样杯中物料待用。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
结构简单可靠，巧妙设置可拆卸的出样杯，利用压缩空气进行出样，方便快捷的实现目标填充剂的取出；出样杯不仅可以取出目标填料，还可以重新装填入新的填料(装填料时从下往上挤入即可)，实现多次分离和取样；取样时以肉眼、紫外灯或其他直观的检测方法为依据，可实现即时检测、即时取样。
[0016]出样杯与柱体的间断螺纹配合便于调节取样量，操作高效快捷，并且出样杯与底阀一体结构最大限度减少了取样的零部件，降低了制作成本。
[0017]由于磁力间接控制球阀开启与关闭活塞，柱子装填料后可通入气体或溶剂，以便充实好填料利于分离；分离过程中，更换脱溶剂时可用球体堵住孔，防止溶剂冲散填料表面以保障分离效果；分离过程中，发现目标物时可在不排空柱内溶剂情况下将目标填料推出柱体，推动时用球堵住孔，通过气压推动填料下行；如果没有活塞，那么溶剂会先从填料缝隙跑出，当溶剂排干后才能推出填料，而且推出时填料可能会吹干成粉状，可能导致非目标填料掉下来。
[0018]本发明实现了柱子中目标填充剂方便、快捷、准确的取出，对于提高工作效率、减少操作步骤，降低有机溶剂消耗和浓缩所需的能耗都具有重要意义，应用前景广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的平面结构示意图。
[0020]图2是本发明的球阀开启图。
[0021]图3是本发明的球阀关闭出样图。
[0022]图4是本发明的三维结构图。
[0023]图5是本发明的层析三维结构图。
[0024]图6是本发明的螺纹配合图。
[0025]图中各标号表:
1、上盖；2、密封垫；3、螺纹配合；4、磁性材料；5、球体；6、磁铁；7、上唇片；8、下唇片；9、活塞孔；10活塞体；11、柱体；12、出样杯；13、过滤板；14、过滤板台阶；15、间断螺纹；21、压缩空气阀；22、溶剂阀；23、备用阀；24、底阀。
【具体实施方式】
[0026]现结合附图，对本发明进一步具体说明。
[0027]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示一体式取样层析柱，包括出样杯12、柱体11、过滤板13和底阀24，柱体的底部设有可拆卸的出样杯12，出样杯12为圆柱形结构，出样杯12设有台阶14支撑过滤板13，出样杯12与底阀24为封闭一体结构。
[0028]所述柱体11外壁和出样杯12内壁设有相互配合的间断螺纹15实现可拆卸连接，出样杯12可以套在柱体螺纹15的适当位置，略旋转就能挂上，而不用像连续螺纹那样多圈旋转，实现高效快开、快合；当需要出样时，出样杯12向上套在螺纹15适当位置旋转就能挂上。
[0029]所述柱体11内部设有活塞10，活塞10设有中孔9和弹性的上、下唇片7、8，上、下唇片7、8外径微大于柱内直径、与柱内壁微紧配合^形不锈钢丝连接配合中孔大小的球体5和对称磁性材料4组成磁控球阀也位于柱内。
[0030]所述柱体11上端可拆卸的安装有上盖1，上盖上设置空气阀21、溶剂阀22和备用阀23，便于组合式操作。
[0031]所述上盖I和柱体上端采用梯形螺纹配合，盖内有垫圈2实现可拆卸的密封连接。
[0032]层析柱一般采用透明的玻璃或者有机材料制作，本设计在层析柱上端采用梯形螺纹配合上盖1，盖内都有垫圈2实现螺纹压紧的密封，上盖I上设置空气阀21、溶剂阀22、备用阀23便于组合式操作，当需要取出柱子中的目标填充剂时，接入压缩空气控制填充剂下行，将柱子中的填充剂向下驱动至出样杯12中，若此时取样杯12中的填充剂不是目标填充齐U，则可将取出的填充剂重新填入柱子中或者弃去，直至取出目标填充剂。
[0033]活塞10有中孔9和弹性上、下唇片7、8，上、下唇片7、8外径微大于柱内直径能与柱内壁微紧配合，便于活塞上部有空气压力时上唇片受压贴紧柱内壁，实现可靠密封，活塞10下行可以通过下唇片刮净柱内壁；T形不锈钢丝连接球体5和对称的磁性材料4组成磁控球阀，磁铁6对称吸引磁性材料，上下移动磁铁6可以带动控制球体实现活塞孔9的开启与关闭，球体5移开活塞孔后9，溶剂、空气就能穿过活塞孔9 ;球体5关闭活塞孔9，上部压缩空气就能驱动活塞10向下运动，将柱子中的填充剂向下驱动至出样杯12中，若此时取样杯12中的填充剂不是目标填充剂，则可将取出的填充剂重新填入柱子中或者弃去，直至取出目标填充剂。
[0034]柱下部螺纹与上部同是梯形螺纹，但与出样杯所示螺纹均非连续不完整，但可实现快开，出样杯12可以向上套在螺纹适当位置略旋转就能挂上，而不用像连续螺纹那样多圈旋转，实现高效快开、快合；当需要出样时，出样杯12向上套在螺纹15适当位置旋转就能挂上，移动磁铁6带动控制球体5关闭活塞孔9，再移开磁铁6，控制开启压缩空气阀21，用压缩空气驱动活塞10向下推动填料进入出样杯12，调节出样杯挂上螺纹的位置就能调节出样杯的取样量。关闭压缩空气阀21，打开备用阀23泄压后就可取除出样杯中物料待用。
[0035]上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种一体式取样层析柱，包括出样杯、柱体、过滤板和底阀，其特征在于:柱体的底部设有可拆卸的出样杯，出样杯为圆柱形结构，出样杯设有台阶支撑过滤板，出样杯与底阀为封闭一体结构。
2.根据权利要求1所述的一体式取样层析柱，其特征在于:所述柱体外壁和出样杯内壁设有相互配合的间断螺纹实现可拆卸连接。
3.根据权利要求1或2所述的一体式取样层析柱，其特征在于:所述柱体内部设有活塞，活塞设有中孔和弹性的上、下唇片，上、下唇片外径微大于柱内直径、与柱内壁微紧配合；T形不锈钢丝连接中孔大小的球体和对称磁性材料组成磁控球阀也位于柱内。
4.根据权利要求1或3所述的一体式取样层析柱，其特征在于:所述柱体上端可拆卸的安装有上盖，上盖上设置空气阀、溶剂阀和备用阀，便于组合式操作。
5.根据权利要求4所述的一体式取样层析柱，其特征在于:所述上盖和柱体上端采用梯形螺纹配合，盖内有垫圈实现可拆卸的密封连接。
【文档编号】B01D15/24GK104324522SQ201410705425
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】魏华, 李贵, 王朝勇, 封朝亮, 余斌, 刘艳丰, 黄忠海, 邓文杰, 刘帮, 银永忠 申请人:吉首大学