固相微萃取装置的制作方法

本实用新型涉及分析化学样品前处理技术领域，尤其是涉及一种固相微萃取装置。

背景技术：

现今环境污染情况日益加重，危害到人类的健康，因此对环境中痕量污染物的监测显得十分重要。但大气、水体和土壤中污染物的种类太多且含量很低，通常为μg/L、ng/L的数量级，使用普通检测方法难以检测，且很难直接对基质中的污染物组分进行分离。传统的分离方法通常使用有机溶剂多、处理时间长、操作步骤繁琐、容易使易挥发组分丢失、误差较大，有机溶剂的使用也会污染环境。固相微萃取(Solid Phase Microextraction，SPME)技术用于样品前处理，集萃取、浓缩、解吸、进样于一体，该技术以固相萃取作为基础，不但保留其全部的优点，更摒弃了需要使用柱填充物和用有机溶剂解吸的弊病。因此固相微萃取技术用于环境的监测十分方便。

目前，一方面，商业化的SPME萃取探头价格昂贵，而且由于萃取探针萃取能力下降后不能更换，导致整个仪器报废，无法重复利用；另一方面，检测操作较为繁琐，需要盛装检测样品的容器，同时将SPME萃取探头进行固定，才能实现探针在检测样品中进行萃取。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种固相微萃取装置，以缓解现有技术中固相微萃取时需要额外提供盛装检测样本容器和萃取探针不能重复利用或不能只更换萃取探头的技术问题。

本实用新型提供一种固相微萃取装置，包括：

取样部件，所述取样部件包括进样口、针筒和与所述针筒配套的活塞，所述活塞外部连接推拉件，以及，

萃取部件，所述萃取部件包括保护套管和设置于所述保护套管内部的萃取丝，所述保护套管的一端贯穿并固定连接于所述活塞，所述保护套管的另一端密封设置；所述萃取丝的微萃取探头能够沿所述保护套管轴向移动并进入所述针筒与所述活塞形成的空间内。

进一步地，所述推拉件为空心柱形推拉件，所述保护套管贯穿所述推拉件与所述活塞连接。

进一步地，所述取样部件设置有用于密封所述进样口的密封垫。

进一步地，所述针筒上设有刻度。

进一步地，所述萃取丝的远离微萃取探头的一端位于所述保护套管外部并设有第一手柄。

进一步地，所述保护套管的密封端设置有第二手柄，所述第二手柄连接萃取丝，所述第二手柄与所述保护套管转动连接；所述萃取丝在第二手柄的作用下在保护套管内部沿所述保护套管轴向运动。

进一步地，所述手柄与所述保护套管螺纹连接。

进一步地，所述保护套管中部设有弹性管体。

进一步地，所述萃取丝包括金属丝或石英纤维。

进一步地，所述金属丝的材质包括不锈钢、金属合金或黄铜。

本实用新型提供的固相微萃取装置，包括取样部件和萃取部件，取样部件包括进样口，针筒和与针筒配套的活塞，活塞外部连接推拉件。该固相微萃取装置进样口进入待检测样本，通过将推拉件向外移动，带动活塞向外移动，针筒内形成真空吸力将待检测样本由进样口吸入针筒内部，实现采样。萃取部件包括保护套管和设置于保护套管内部的萃取丝，保护套管的一端贯穿并固定连接于活塞，保护套管的另一端密封设置，萃取丝的微萃取探头能够沿保护套管轴向移动并进入针筒与活塞形成的空间内。当取样部件内采样成功后，推动保护套管内的萃取丝，使微萃取探头暴露于保护套管外进入待检测样本，实现固相微萃取。该固相微萃取装置集采样、萃取、浓缩、解吸、进样于一体，同时，该保护套管和萃取丝可以脱离装置进行替换，整个萃取装置即可实现重复利用，大大节约了实验成本。该固相微萃取装置制作简单、操作简便、使用寿命长、成本低并且便于携带。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施方式中的固相微萃取装置的简易结构示意图；

图2为本实用新型另一种实施方式中的固相微萃取装置的简易结构示意图。

图标：1-针筒；2-活塞；3-进样口；4-密封垫；5-萃取丝；6-微萃取探头；7-保护套管；8-第一手柄；9-推拉件；10-弹性管体；11-第二手柄。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1是本实用新型一种实施方式的固相微萃取装置。如图1所示，固相微萃取装置包括取样部件和萃取部件，取样部件包括进样口3、针筒1和与针筒1配套的活塞2，活塞2外部连接推拉件9；萃取部件包括保护套管7和设置于保护套管7内部的萃取丝5，保护套管7的一端贯穿并固定连接于活塞2，保护套管7的另一端密封设置，萃取丝5的微萃取探头6能够沿保护套管7轴向移动并进入针筒1与活塞2形成的空间内。

萃取层涂覆在萃取丝5的一端作为微萃取探头6，微萃取探头6能够沿保护套管7轴向移动进入保护套管7内实现微萃取探头6的保护。保护套管7的一端密封设置可以实现针筒1和活塞2之间的密封，实现取样部件的抽取采样。该固相微萃取装置进样口3进入待检测样本，通过将推拉件9向外移动，带动活塞2向外移动，针筒1内形成真空吸力将待检测样本由进样口3吸入针筒1内部，实现采样。当取样部件内采样成功后，由于保护套管7设置为贯穿活塞2的前端并固定连接于活塞2，推动保护套管7内的萃取丝5，使微萃取探头6暴露于保护套管7外并进入待检测样本，实现固相微萃取。保护套管7和萃取丝5可以整体脱离该固相微萃取装置直接作为进样器实现后续的检测操作。

该固相微萃取装置集采样、萃取、浓缩、解吸、进样于一体，同时，保护套管和萃取丝可以脱离该固相微萃取装置，当微萃取探头萃取能力下降时，直接将微萃取探头进行替换，大大节约了实验成本。该固相微萃取装置制作简单、操作简便、使用寿命长、成本低并且便于携带。

为了实现更方便的操作和保护套管7的固定，推拉件9为空心柱形推拉件，保护套管7贯穿推拉件9与活塞2连接。推拉件9设置为空心柱形，一方面，更方便于手持推拉，在采样和弃样时更加省时省力；另一方面，保护套管7实现了两端固定，稳固性更好，方便操作。

为了实现采样后取样部件的密封，进样口3处设置有密封垫4，当需要采样时，取下密封垫4进行采样；当采样完成后，安装密封垫4实现取样部件的密封，防止待检测样品泄露。

为了实现待检测样本的准确量取，取样部件的针筒1上设有刻度，根据不同应用场景，取样部件的容量可以根据实际需要设置成不同的量程。

为了延长该固相微萃取装置的使用寿命，降低使用成本和实现重复利用，保护套管7的材质为不锈钢、金属合金或黄铜。

萃取丝5的材质可以为金属丝或石英纤维，金属丝的材质可以为不锈钢、金属合金或黄铜。

当萃取丝5为金属丝时，萃取层直接涂覆与金属丝的表面作为微萃取探头6，当微萃取探头6的萃取能力下降时，可以将金属丝取出，将表面的萃取层去掉重新涂覆新的萃取层，实现整套装置的重新利用。当萃取丝5为石英纤维时，萃取层直接涂覆在石英纤维的表面作为微萃取探头6，当微萃取探头6的萃取能力下降时，可以将石英纤维取出替换成新的石英纤维，实现整套装置的重新利用。

继续参照图1，萃取丝5远离微萃取探头6的一端位于保护套管7的外部并设有第一手柄8。初始状态，微萃取探头6位于保护套管7的内部，活塞2与针筒1的前端接触。使用时，将取下密封垫4的进样口3伸进待检测样本中，拉动推拉件9向外移动，同时带动活塞2向外移动，使待检测样品通过进样口3吸入针筒1与活塞2形成的空间内，用密封垫4将进样口3密封，完成采样；推动第一手柄8将萃取丝5向前移动，微萃取探头6暴露于保护套管7的外部，并进入待检测样本中进行萃取。

在本实用新型的一个实施方式中，如图2所示，保护套管7的密封端设置有第二手柄11，第二手柄11连接萃取丝5，第二手柄11与保护套管7转动连接，方便拆卸，萃取丝5在第二手柄11的作用下在保护套管7内部沿保护套管7轴向运动。

为了实现微萃取探头6到达保护套管7的外部，保护套管7中部设有弹性管体10，当推动第二手柄11时，由于保护套管7的前端与活塞2固定不能移动，所以弹性管体10进行压缩，内部的萃取丝5向前移动，实现微萃取探头6暴露于保护套管7的外部。

初始状态时，微萃取探头6位于保护套管7的内部，活塞2与针筒1的前端接触。使用时，将取下密封垫4的进样口3伸进待检测样本中，拉动推拉件9向外移动，同时带动活塞2向外移动，使待检测样品通过进样口3吸入针筒1与活塞2形成的空间内，用密封垫4将进样口3密封，完成采样；由于保护套管7的前端与活塞2固定不能移动，所以推动第二手柄11时，弹性管体10开始压缩，内部的萃取丝5向前移动，实现微萃取探头6暴露于保护套管7的外部进入针筒1内的待检测样品中，便可进行萃取工作。

为了方便萃取丝5的拆卸替换，第二手柄11与保护套管7的转动连接方式为螺纹连接。当微萃取探头6的萃取能力下降时，将第二手柄11从保护套管7上拆卸下来，同时抽出带有微萃取探头6的萃取丝5进行替换。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。