二氧化硫自动提取装置的制作方法

本发明涉及一种二氧化硫自动提取装置，属于食品分析领域的提取技术。

背景技术：

亚硫酸盐作为一种食品添加剂，具有漂白、防腐、抗氧化、抑制细菌生长等作用，被广泛应用于食品加工中。常用到的亚硫酸盐类主要有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、二氧化硫和硫磺等。然而摄入过量的亚硫酸盐会对人体造成危害，二氧化硫会对人体的呼吸系统和消化系统造成一定的危害，尤其是对于哮喘患者所造成的危害更大，同时还会诱导机体突变，甚至有致癌作用。因此加强对食品、药品中亚硫酸盐的监控与检测将成为急需解决的问题。在GB5009.34-2016食品安全国家标准食品中二氧化硫的测定中，要求在密闭容器中对样品进行酸化、蒸馏，蒸馏物用乙酸铅溶液吸收。吸收后的溶液再酸化，滴定。整个过程需要有专业人员在旁值守，处理一个样品往往需要花费实验员较多的时间与精力。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种操作简单方便的二氧化硫自动提取装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种二氧化硫自动提取装置，其特征在于：它包括结构箱体、提取通道和控制模块；在所述结构箱体上设置多条所述提取通道，每一所述提取通道包括蒸馏烧瓶、冷凝管和收集容器；所述结构箱体内置多组酸管路、蠕动泵和加热单元，各所述蒸馏烧瓶一一对应地放置在各所述加热单元上；所述酸管路的入口端与外部连接，所述酸管路的出口端通过所述蠕动泵连接所述蒸馏烧瓶；所述蒸馏烧瓶的支管连接所述冷凝管的入口端，所述冷凝管的出口端连接所述收集容器，所述控制模块电连接所述蠕动泵和加热单元。

所述结构箱体采用阶梯结构，在所述结构箱体的顶部侧面均布设置多个孔道，所述酸管路的出口端穿过所述孔道与所述蒸馏烧瓶连接；在所述结构箱体的第一阶梯顶面设置多个半球形的凹槽，在每一所述凹槽的下方对应设置一所述加热单元，所述蒸馏烧瓶放置在所述凹槽中；在与所述蒸馏烧瓶相邻的所述结构箱体侧壁上设置第一固定夹，用于对加热过程中的所述蒸馏烧瓶进行固定夹紧；所述收集容器放置在所述结构箱体的第二阶梯上，所述蒸馏烧瓶和收集容器通过所述冷凝管连接；在与所述冷凝管对应的所述结构箱体侧壁上设置第二固定夹，对所述冷凝管进行固定夹紧。

在所述结构箱体内置冷凝管路，所述冷凝管路与外部及所述冷凝管形成冷凝水水循环回路。

在所述结构箱体的第二阶梯上设置重量传感器，所述收集容器放置在所述重量传感器上，所述重量传感器和加热单元均与所述控制模块电连接。

在所述结构箱体内置氮气管路，在所述结构箱体的侧壁上设置氮气流量计，所述氮气管路的入口端与外部氮气瓶连接，所述氮气管路的出口端穿过所述结构箱体上的所述孔道后经所述氮气流量计连接所述蒸馏烧瓶。

在所述结构箱体的背面侧壁底部设置四个第一接头；所述四个第一接头分别与所述酸管路的入口端、所述氮气管路的入口端、所述冷凝管路中的入水管的入口端及所述冷凝管路中的出水管的的出口端一一对应连接；在与所述冷凝管相邻的侧壁设置两个第二接头，所述两个第二接头分别与所述冷凝管路中的入水管的出口端和所述冷凝管路中的出水管的入口端一一对应连接。

所述收集容器采用碘量瓶；所述加热单元为加热炉，所述加热炉采用红外辐射加热方式。

所述控制模块还包括总电源开关和控制面板，所述总电源开关控制整个装置的电源通断，所述控制面板能够显示所述加热炉的温度、加热时间和加热功率，且能够调节所述加热炉的加热功率。

在所述蒸馏烧瓶的入口可拆卸地连接蒸馏头，所述酸管路和氮气管路通过所述蒸馏头伸入所述蒸馏烧瓶。

本发明采用以上技术方案，其具有如下优点：1、本发明的二氧化硫自动提取装置，通过控制模块控制样品的酸化、蒸馏、冷却、收集完成二氧化硫的自动提取，整个过程操作简单方便。2、本发明的收集容器置于重量传感器上，重量传感器与控制模块电连接，收集容器的质量达到预定值时，重量传感器将质量信号转化为电信号传至控制模块，控制模块控制加热单元停止加热，提高整个提取装置的自动化且保证提取过程中的安全性。3、本发明的结构箱体内置氮气管路，在结构箱体的侧壁设置氮气流量计，氮气管路通过氮气流量计连接蒸馏烧瓶，使氮气通入蒸馏烧瓶，提高蒸馏烧瓶的气压，能够防止收集容器内的气体发生倒吸；同时，通过氮气流量计调节氮气的流量大小以保证氮吹的稳定安全性。4、本发明的加热单元采用加热炉，在结构箱体上设置加热炉的控制面板，通过控制面板显示加热炉的温度、加热时间和加热功率，且能够调节加热炉的加热功率，能够提高蒸馏过程的可控性，方便实验人员操作，且提高提取装置的安全性。5、本发明的结构箱体内置酸管路、冷凝管路和氮气管路，各管路通过结构箱体上的接头与结构箱体外部连接，使整个装置结构布局清楚明了，方便实验人员操作。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的侧视结构示意图；

图3是本发明的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1～3所示，本发明包括结构箱体1、提取通道2和控制模块。在结构箱体1上设置多条提取通道2，每一提取通道2包括蒸馏烧瓶21、冷凝管22和收集容器23。结构箱体1内置多组酸管路、蠕动泵和加热单元(图中未示出)，各蒸馏烧瓶21一一对应地放置在各加热单元上。酸管路的入口端与外部连接，酸管路的出口端通过蠕动泵连接蒸馏烧瓶21。蒸馏烧瓶21的支管连接冷凝管22的入口端，冷凝管22的出口端连接收集容器23，控制模块电连接蠕动泵和加热单元。

进一步地，如图1～3所示，结构箱体1采用阶梯结构，在结构箱体1的顶部侧面均布设置多个孔道11，酸管路的出口端穿过孔道11与蒸馏烧瓶21连接。在结构箱体1的第一阶梯12顶面设置多个半球形的凹槽13，在每一凹槽13的下方对应设置一加热单元，蒸馏烧瓶21放置在凹槽13中。在与蒸馏烧瓶21相邻的结构箱体1侧壁上设置固定夹14，用于对加热过程中的蒸馏烧瓶21进行固定夹紧，以免蒸馏烧瓶21发生晃动。收集容器23放置在结构箱体1的第二阶梯15上，蒸馏烧瓶21和收集容器23通过冷凝管22连接。在与冷凝管3对应的结构箱体1侧壁上亦设置固定夹14，以对冷凝管22进行固定夹紧，

进一步地，如图2所示，在结构箱体1内置冷凝管路(图中未示出)，冷凝管路与外部及冷凝管22形成泠凝水水循环回路。

进一步地，如图2所示，在结构箱体1的第二阶梯15上设置重量传感器3，收集容器23放置在重量传感器3上，重量传感器3和加热单元均与控制模块电连接，当收集容器23的质量达到预定值时，重量传感器3将质量信号转化为电信号传至控制模块，控制模块控制加热单元停止加热。

进一步地，如图1所示，在结构箱体1内置氮气管路(图中未示出)，同时在结构箱体1的侧壁上设置氮气流量计4，氮气管路的入口端与外部氮气瓶连接，氮气管路的出口端穿过结构箱体1上的孔道11后经氮气流量计4连接蒸馏烧瓶21，氮气通入蒸馏烧瓶21内能够提高蒸馏烧瓶21内部的气压，防止收集容器23内的气体发生倒吸；同时，通过氮气流量计4调节氮气流量，保证氮吹的稳定安全性。

进一步地，如图1、图3所示，在结构箱体1的背面侧壁底部设置至少四个接头16。其中，一接头16与酸管路的入口端对应连接，一接头16与氮气管路的入口端对应连接，一接头16与冷凝管路中的入水管的入口端对应连接，一接头16与冷凝管路中的出水管的的出口端连接。在与冷凝管22相邻的侧壁至少设置两个接头17，一接头17与冷凝管路中的入水管的出口端对应连接，一接头7与冷凝管路中的出水管的入口端对应连接，这样设置，能够方便结构箱体1内置的酸管路和氮气管路与外部的连接，且方便结构箱体1内置的冷凝管路与外部及冷凝管22形成循环回路。

进一步地，收集容器23可采用碘量瓶，方便计量注入碘量瓶内的乙酸铅吸收液。

进一步地，加热单元为加热炉，加热炉采用红外辐射加热方式。

进一步地，如图1所示，控制模块还包括总电源开关5和控制面板6，总电源开关5控制整个装置的电源通断，控制面板6能够显示加热炉的温度、加热时间和加热功率，且能够调节加热炉的加热功率。

进一步地，如图2所示，在蒸馏烧瓶21的入口可拆卸地连接蒸馏头7，酸管路和氮气管路通过蒸馏头7伸入蒸馏烧瓶21，方便实验完成后蒸馏烧瓶21的拆卸取下清洗。

本发明的使用过程如下：先将将固体食品搅匀后，准确称取5.000g样品，液体样品取5.00～10.00mL，置于蒸馏烧瓶21中，再向蒸馏烧瓶21中加入250mL水。将蒸馏烧瓶21放在加热炉上，用固定夹14将蒸馏烧瓶21固定夹紧，蒸馏烧瓶21、冷凝管22和收集容器23依次连接，收集容器23采用碘量瓶，碘量瓶放置在重量传感器3上，在碘量瓶内装有25mL乙酸铅吸收液，冷凝管22的出口端插在碘量瓶内的吸收液液面下，接好酸管路、氮气管路和冷凝管路，打开冷凝水。打开总电源开关5，通过控制面板6设置加热炉的加热功率。仪器自动加酸，通氮气、蒸馏和收集，当碘量瓶内的溶液重量达到一定值时，重量传感器3将将质量信号转化为电信号传至控制模块，控制模块控制加热炉停止加热，二氧化硫的提取完成，取下碘量瓶，用酸碱滴定法测定二氧化硫的浓度。为确保滴定的结果的准确性，用去离子水冲洗没入碘量瓶吸收液液面下的冷凝管，然后进行酸碱滴定。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。