专利名称：一种土壤中氚的氧化催化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及氚的放射性活度测量技术领域，特别涉及一种土壤中氚的氧化
催化装置。
背景技术：
土壤中氚的分析原理是用高温氧化将土壤中的结合氚(有机氚和无机氚)氧化成氚化水，土壤的气态氚催化成氚化水，通过氚化水分析获得土壤中氚的含量。目前，商业生产的土壤氧化装置一般都是一根石英管水平放置，在石英管一端放置土壤，另一端放置催化剂。石英管中土壤的盛放容器是石英舟，由于土壤是水平放置，盛放的土壤量有限(样品放置多了会堵塞石英管，如果用较粗的石英管，可以多放样品，但样·品厚度增加，不利于氧化)，一般是3-30克重的土壤，由于盛放的土壤样品量有限，为处理较多的土壤样品往往需要重复多次样品处理，才可以满足实验分析需求。水分的收集采用鼓泡吸收的方法。
发明内容本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种样品处理量大、氧化效果好、收集效率高的土壤中氚的氧化催化装置。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的一种土壤中氚的氧化催化装置，它主要由氧化加热炉、催化加热炉、石英管、温控仪、样品托盘、热电偶、洗气瓶、冷凝管组成；热电偶安装在石英管的管壁上，与温控仪连接；石英管分为第一石英管和第二石英管，第一石英管置于氧化加热炉内，并和氧气入口连接，第二石英管置于催化加热炉内；样品托盘固定在第一石英管内，催化剂置于第二石英管内；第一石英管、第二石英管、水分收集瓶、洗气瓶之间依次通过管道连通，冷凝管置于第二石英管与水分收集瓶之间的管道上。本实用新型还可以所述的洗气瓶由3个洗气瓶依次连接组成。所述的样品托盘由多层托盘固定在样品托盘支架组成，采用层层叠放的方式。本实用新型的有益效果是(I) 本实用新型采用两个石英管分别进行氧化过程和催化过程，更加有利于氧化和催化的温度独立控制。(2) 装置中的石英管竖放，样品用小的托盘叠放，有效的利用了空间，增加了样品处理量和氧化效果。(3) 水蒸气收集采用冷凝和鼓泡结合的方法，提高了收集效率。
图I装置的结构示意图[0015]I样品托盘支架、2氧化加热炉、3第一石英管、4样品、5托盘、6催化剂、7第二石英管、8第一温控仪、9第一热电偶、10催化加热炉、11第二温控仪、12第二热电偶、13冷凝管入水口、14冷凝管出水口、15冷凝管、16水分收集瓶、17洗气瓶、18洗气瓶、19洗气瓶。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述一种土壤中氚的氧化催化装置，它主要由氧化加热炉2、催化加热炉10、石英管、温控仪、样品托盘、热电偶、洗气瓶、冷凝管15组成；根据氧化温度和催化温度的不同，分别用两个石英管，即石英管分为第一石英管3和第二石英管7，第一石英管3放置样品4，第二石英管7放置催化剂6。第一石英管3置于氧化加热炉2内，并和氧气的入口连接，第二石英管7置于催化加热炉10内；其中第一热电偶9安装在第一石英管3的外壁上，第一热电偶9与第一温控仪8连接，用于监测控制氧化加热炉2的温度，第二热电偶12安装在第二 石英管7的外壁上，第二热电偶12与第二温控仪11连接，用于监测控制催化加热炉10的温度;样品托盘由多层托盘5固定在样品托盘支架I组成，托盘5采用层层叠放的方式。样品托盘支架I固定在第一石英管3内，催化剂6置于第二石英管7内；第一石英管3、第二石英管7、水分收集瓶16、洗气瓶之间依次通过管道连通，冷凝管15置于第二石英管7与水分收集瓶16之间的管道上。洗气瓶由3个洗气瓶17、18、19依次通过管道连接组成。进行操作时，将土壤样品4放到样品托盘5中(每个托盘5放置10克，一共20个托盘5)，然后将托盘5叠放到样品托盘支架I上，将样品托盘支架I放进氧化加热炉2中的第一石英管3内。将Pt催化剂6放入催化加热炉10中的第二石英管7内。将冷凝管15的冷凝管入水口 13和冷却循环水的出口连接，冷凝管出水口 14和冷却循环水的入口连接。分别在洗气瓶17、洗气瓶18、洗气瓶19中加入100毫升无氚水。依次连接好冷凝管15、水分收集瓶16、洗气瓶17、洗气瓶18、洗气瓶19。将第一温控仪8的氧化温度设置为450°C(温度通过第一热电偶9感应)。将第二温控仪11的催化温度设置为700°C (温度通过第二热电偶12感应)。向氧化加热炉2通入氧气(流速为200ml/min)，当氧化温度和催化温度达到设定值时，继续通氧气60分钟后停止加热、停止通氧气。取出水分收集瓶16中的水样，经过蒸馏处理后制备成液体闪烁计数的测量样品。合并洗气瓶17、洗气瓶18、洗气瓶19中的水分，制备成液体闪烁计数的测量样品。
权利要求1.一种土壤中氚的氧化催化装置，其特征在于，它主要由氧化加热炉、催化加热炉、石英管、温控仪、样品托盘、热电偶、洗气瓶、冷凝管组成；热电偶安装在石英管的管壁上，与温控仪连接；石英管分为第一石英管和第二石英管，第一石英管置于氧化加热炉内，并和氧气入口连接，第二石英管置于催化加热炉内；样品托盘支架固定在第一石英管内，催化剂置于第二石英管内；第一石英管、第二石英管、水分收集瓶、洗气瓶之间依次通过管道连通，冷凝管置于第二石英管与水分收集瓶之间的管道上。
2.根据权利要求I所述的一种土壤中氚的氧化催化装置，其特征在于，所述的洗气瓶由3个洗气瓶依次连接组成。
3.根据权利要求I所述的一种土壤中氚的氧化催化装置，其特征在于，所述的样品托盘由多层托盘固定在样品托盘支架组成，采用层层叠放的方式。
专利摘要本实用新型公开了一种土壤中氚的氧化催化装置，它主要由氧化加热炉、催化加热炉、石英管、温控仪、样品托盘、热电偶、洗气瓶、冷凝管组成；热电偶安装在石英管的管壁上，与温控仪连接；石英管分为第一石英管和第二石英管，第一石英管置于氧化加热炉内，并和氧气入口连接，第二石英管置于催化加热炉内；样品托盘支架固定在第一石英管内，催化剂置于第二石英管内；第一石英管、第二石英管、水分收集瓶、洗气瓶之间依次通过管道连通，冷凝管置于第二石英管与水分收集瓶之间的管道上。该实用新型提供了一种样品处理量大、氧化效果好、收集效率高的土壤中氚的氧化催化装置。
文档编号G01N1/28GK202661305SQ20122027329
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者潘竞舜, 李加兴, 文富平, 陈凌 申请人:中国原子能科学研究院