一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室，包括化学反应室和放电室，所述化学反应室内竖直设置有两根下端浸入到化学试剂溶液中的金属导体棒，所述放电室的两端内分别设置有两个保持绝缘距离的电极，所述放电室内注满蒸馏水并密封，所述放电室的两端分别固定在两根金属导体棒的下端。本实用新型通过化学反应室和放电室能够检测水中脉冲放电下，等离子体化学反应产生的羟基自由基·OH、H2O2、O3等活性粒子，检测准确性高。
【专利说明】一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室。
【背景技术】
[0002]目前，在污水处理研究领域，有一种水中脉冲放电水处理新技术，受到一些研究者的重视，它是利用水中的脉冲放电所产生的电、光、热、机械和化学效应将使水生成多种活性粒子和基团，对水中溶解的有机物发生强烈的氧化分解作用，使之结构分解，变成低分子产物,达到去污目的。
[0003]脉冲放电下，通过等离子体化学反应，水分子可离解成羟基自由基.0Η、Η202、03等活性粒子，这些活性粒子是污水中有机污染物降解的关键物质，这些粒子在水中存活时间很短，所以，脉冲放电后，再通过化学试剂进行测试是不可能的；但是，如果水中投入化学试剂后，再进行脉冲放电，投入的化学试剂，将被放电分解，试剂丧失了检测功能，影响了检测的准确性。对这些物质的检测属于这个领域研究的难题。
实用新型内容
[0004]为了解决脉冲放电下活性粒子的化学检测难题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够检测水中脉冲放电下等离子体化学反应产生的活性粒子的脉冲放电等离子体活性粒子检测室。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室，包括化学反应室和放电室，所述化学反应室内竖直设置有两根下端浸入到化学试剂溶液中的金属导体棒，所述放电室的两端内分别设置有两个保持绝缘距离的电极，所述放电室内注满蒸馏水并密封，所述放电室的两端分别固定在两根金属导体棒的下端。
[0006]在进一步的技术方案中，所述化学反应室是由第一圆形筒体和上端的第一绝缘盖子通过内外螺纹连接而成，所述第一绝缘盖子上对称开设有两个分别用于固定金属导体棒的螺纹孔。
[0007]在进一步的技术方案中，所述第一绝缘盖子的中心开设有第一中心螺纹孔，所述第一中心螺纹孔内插设有用于取样的绝缘管子。
[0008]在进一步的技术方案中，所述放电室是由第二圆形筒体及其两端的两个第二绝缘盖子分别通过内外螺纹连接而成，所述第二圆形筒体的侧壁上对称开设有多个喷水孔，所述喷水孔内嵌入有与水中放电联动以使放电处理水喷出的钢制活塞，所述第二绝缘盖子的中心分别开设有用于固定电极的第二中心螺纹孔。
[0009]在进一步的技术方案中，所述两个电极采用针-针电极。
[0010]在进一步的技术方案中，所述电极为铜电极或铁电极。
[0011]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:本实用新型通过化学反应室和放电室能够检测水中脉冲放电下，等离子体化学反应产生的羟基自由基.0H、H2O2, O3等活性粒子，检测准确性高。[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为脉冲放电等离子体活性粒子检测室。
[0014]图2为放电室的结构示意图。
[0015]图3为化学反应室的结构示意图。
[0016]图中:1_化学反应室,2-放电室,3-金属导体棒,4-电极,5-第一圆形筒体,6-第一绝缘盖子，7-绝缘管子，8-第二圆形筒体，9-第二绝缘盖子，10-喷水孔，11-钢制活塞。
【具体实施方式】
[0017]如图f 3所示，一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室，包括化学反应室I和放电室2，所述化学反应室I内竖直设置有两根下端浸入到化学试剂溶液中的金属导体棒3，所述放电室2的两端内分别设置有两个保持绝缘距离的电极4，所述放电室2内注满蒸馏水并密封，所述放电室2的两端分别固定在两根金属导体棒3的下端。
[0018]在本实施例中，所述化学反应室I是由第一圆形筒体5和上端的第一绝缘盖子6通过内外螺纹连接而成，所述第一圆形筒体5是由CrNi钢或其它材料制成，尺寸为Φ 100X5,高度为150mm，上端加工有外螺纹；所述第一绝缘盖子6是由尼龙或其它绝缘材料制成，尺寸为Φ150Χ30，厚度为15mm，并加工有第一圆形筒体5上端外螺纹相匹配的内螺纹。所述第一绝缘盖子6上对称开设有两个螺纹孔，所述第一绝缘盖子6的中心开设有第一中心螺纹孔，两个螺纹孔和第一中心螺纹孔的直径均为Φ8，两根直径为Φ8的金属导体棒3分别穿过相应的螺纹孔以固定于第一绝缘盖子6上，所述第一中心螺纹孔内插设有Φ8Χ2的绝缘管子7，所述绝缘管子7可以封闭和打开，以作为取样之用。
[0019]在本实施例中，所述放电室2是由第二圆形筒体8及其两端的两个第二绝缘盖子9分别通过内外螺纹连接而成，所述第二圆形筒体8是由CrNi钢或其它材料制成，尺寸为Φ 14X2，长度为50mm，两端加工有外螺纹；所述第二绝缘盖子9是由尼龙或其它绝缘材料制成，并加工有第二圆形筒体8两端外螺纹相匹配的内螺纹。所述第二圆形筒体8的侧壁上对称开设有十八个直径为Φ2的喷水孔10，所述喷水孔10内嵌入有与水中放电联动以使放电处理水喷出的钢制活塞11，所述第二绝缘盖子9的中心分别开设有用于固定电极4的第二中心螺纹孔，所述第二中心螺纹孔的直径为Φ3，所述电极4采用直径为Φ3的铜电极或铁电极，通过螺纹调整可以调节两个电极4的间距，两个电极4采用针-针电极。
[0020]在本实施例中，该脉冲放电等离子体活性粒子检测方法如下:放电实验时，将化学反应室I固定在支架上；在放电前，将配置好的适量的化学试剂溶液倒入化学反应室I内，同时往放电室2内注满蒸馏水并做好密封，然后将放电室2的两端分别固定在两根金属导体棒3的下端，调整放电室2两端内的两个电极4间距以保持必要的绝缘距离，两根金属导体棒3的下端竖直浸入到化学试剂溶液中，拧紧第一绝缘盖子6，即可接通电源试验。由于放电的冲击力，所以在第二绝缘盖子9有损坏的时候，需要及时更换第二绝缘盖子9。
[0021]等离子体是电子、离子、原子、分子或自由基的集合体。等离子体技术广泛应用于冶金、电子、化工等多个领域，作为一门物理和化学的交叉学科。等离子体中包含自由基、离子、激发态分子等活性粒子，它们具有很高的活性，但在水中存活时间很短。因此，需要高选择性、高敏感性的方法才能检测和考察这些活性粒子的性质和特点。本实用新型能够检测水中脉冲放电下，等离子体化学反应产生的羟基自由基.0H、H2O2, O3等活性粒子，检测准确性高。在对水中放电形成的活性粒子羟自由基.0Η、Η202和O3检测时，分别采用以下具体检测方法。
[0022]检测羟自由基.0Η:将放电室2注满蒸馏水后密封，投入化学反应室I内。化学反应室I中盛有2mmol/L的二甲亚砜溶液200mL，与从放电室2喷水孔10喷出的由脉冲放电产生的.0Η发生反应。提取上述反应后的溶液10mL，加入20mmol/L的偶氮盐固牢蓝BB溶液2mL,在室温无光情况下反应lOmin。随后再加入5mL正丁醇/甲苯(1:3)混合液,充分混合后静置分层。未反应的固牢蓝BB盐在下层相中，为了去除未反应的偶氮盐，用5mL正丁醇饱和水溶液洗涤所取上层正丁醇/甲苯相清液，经洗涤后的上清液移到比色皿中，在λ=420ηπι处测定吸光度A。
[0023]羟自由基.0H与DMSO氧化反应的产物甲基亚磺酸(MSA)是稳定的，见反应式1，由此可以检测甲基亚磺酸(MSA)来判定放电是否产生.0H，甲基亚磺酸(MSA)与固牢蓝BB反应可生成亮黄色偶氮砜，见反应式2:
【权利要求】
1.一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室，其特征在于:包括化学反应室和放电室，所述化学反应室内竖直设置有两根下端浸入到化学试剂溶液中的金属导体棒，所述放电室的两端内分别设置有两个保持绝缘距离的电极，所述放电室内注满蒸馏水并密封，所述放电室的两端分别固定在两根金属导体棒的下端。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室，其特征在于:所述化学反应室是由第一圆形筒体和上端的第一绝缘盖子通过内外螺纹连接而成，所述第一绝缘盖子上对称开设有两个分别用于固定金属导体棒的螺纹孔。
3.根据权利要求2所述的一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室，其特征在于:所述第一绝缘盖子的中心开设有第一中心螺纹孔，所述第一中心螺纹孔内插设有用于取样的绝缘管子。
4.根据权利要求1所述的一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室，其特征在于:所述放电室是由第二圆形筒体及其两端的两个第二绝缘盖子分别通过内外螺纹连接而成，所述第二圆形筒体的侧壁上对称开设有多个喷水孔，所述喷水孔内嵌入有与水中放电联动以使放电处理水喷出的钢制活塞，所述第二绝缘盖子的中心分别开设有用于固定电极的第二中心螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室，其特征在于:所述两个电极采用针-针电极。
6.根据权利要求1或5所述的一种脉冲放电等离子体活性粒子检测室，其特征在于:所述电极为铜电极或铁电极。
【文档编号】G01N21/78GK203443897SQ201320518429
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】兰生, 章婧, 原永滨 申请人:福州大学