一種孢粉提取過(guò)程中提高氫氟酸與硅酸巖樣品反應(yīng)效率的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種孢粉提取過(guò)程中提高氫氟酸與硅酸巖樣品反應(yīng)效率的裝置。其結(jié)構(gòu)特征是轉(zhuǎn)筒的一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)的連軸器及帶有插頭導(dǎo)線的電機(jī)連接，另一端旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承，電機(jī)與軸承由三腳架支撐，轉(zhuǎn)筒內(nèi)布有聚氯乙烯管，聚氯乙烯管內(nèi)置放聚氯乙烯塑料瓶，轉(zhuǎn)筒蓋通過(guò)塑料合頁(yè)與轉(zhuǎn)筒連接。本實(shí)用新型具有有效提高氫氟酸與硅酸巖反應(yīng)效率，有效避免孢粉的破損，為孢粉提取成功節(jié)約時(shí)間和資金成本，為有效進(jìn)行孢粉學(xué)的研究打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
【專利說(shuō)明】一種孢粉提取過(guò)程中提高氫氟酸與硅酸巖樣品反應(yīng)效率的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種孢粉提取過(guò)程中提高氫氟酸與硅酸巖反應(yīng)效率的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在地質(zhì)歷史時(shí)期陸地植物的起源和演化與當(dāng)時(shí)的氣候環(huán)境條件有著密切關(guān)系，全球氣候環(huán)境的改變?cè)谖Ⅲw生物(包括孢粉、輪藻的藏卵器、娃藻、有孔蟲、放射蟲、介形蟲、海綿骨針、魚牙、魚鱗、小哺乳動(dòng)物的牙齒等)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能、繁衍機(jī)理，以至遺傳物質(zhì)上都留有痕跡。反過(guò)來(lái)，保存在地層中的植物化石必然記錄著當(dāng)時(shí)的古氣候、古環(huán)境變化信息。通常植物化石中的孢子和花粉(孢粉)具有體積小、產(chǎn)量大、形態(tài)穩(wěn)定、易保存等優(yōu)點(diǎn)，成為除大化石之外最直接、最可靠也最可能翔實(shí)反應(yīng)氣候變化的記錄。因此孢粉學(xué)的研究氣候環(huán)境具有重要理論和實(shí)際意義。具體表現(xiàn)為:1、確定地層時(shí)代與進(jìn)行地層劃分和對(duì)比，各地質(zhì)時(shí)期植物演化階段和組合特征各不相同，對(duì)應(yīng)的植物群自然就不相同。因此，可利用孢粉來(lái)確定地層時(shí)代以及進(jìn)行地層對(duì)比；2、利用地層中的孢粉統(tǒng)計(jì)資料恢復(fù)古植被、古地理和古氣候變化。因?yàn)橹参锷L(zhǎng)直接受地形、氣候、土壤等條件控制，而不同的自然條件下生長(zhǎng)不同的植物群落，對(duì)應(yīng)不同的孢粉組合，所以一個(gè)地方的孢粉組合能有效恢復(fù)當(dāng)?shù)氐墓胖脖?，古地理和古氣候環(huán)境；3、同時(shí)，孢粉學(xué)在了解古人類生活環(huán)境，確定對(duì)比古文物年代等研究方面也具有重要意義；4、孢粉分析能為人類的可持續(xù)發(fā)展提供重要參考依據(jù)，比如全新世或最近上千年高分辨率孢粉組合可提供過(guò)去自然環(huán)境下植被-氣候最大承載力，從而為我國(guó)西北干旱區(qū)綠洲開墾和生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)；5、現(xiàn)代孢粉組合調(diào)查可以為現(xiàn)代植物分類學(xué)、產(chǎn)量和分布特征的研究提供更直接的證據(jù)，同時(shí)為古生物的研究提供重要參考；6、現(xiàn)代蜜源花粉學(xué)和保健花粉學(xué)，已日益成為人類健康和保健問(wèn)題研究的重要課題。
[0003]然而，孢粉學(xué)的研究是以有效獲取一定數(shù)量的孢粉顆粒為基礎(chǔ)和前提條件的，大量的孢粉儲(chǔ)藏在沉積物(巖)中，尤其是老地層的孢粉，因?yàn)槌蓭r作用被固結(jié)在碳酸巖和硅酸巖等沉積巖石中，在孢粉提取過(guò)程中如何除去包裹這些孢粉顆粒的巖石特別重要。同時(shí)，由于孢粉是由孢粉素(碳水化合物、纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸、灰分及微量元素等)組成，具有耐酸、堿的特性，但卻極易物理破碎，如果利用超聲波或者高強(qiáng)度的震蕩工具進(jìn)行孢粉提取很容易對(duì)孢粉產(chǎn)生破壞。因此，如何對(duì)沉積巖進(jìn)行孢粉提取又不破壞孢粉本身，研究孢粉提取就顯得極為重要。以傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的孢粉學(xué)實(shí)驗(yàn)提取流程為例(圖1)，樣品需要經(jīng)過(guò)兩道與酸反應(yīng)的工序，第一道是與鹽酸反應(yīng)，溶解樣品中的碳酸巖；第二道是與氫氟酸反應(yīng)，溶解樣品中的硅酸巖。這兩道工序本質(zhì)上就是除掉樣品中的碳酸巖和硅酸巖，使得孢粉與巖石分離，然后將富集的孢粉在顯微鏡下進(jìn)行鑒定(注:花粉的粒徑一般小于100微米)。然而在第二道工序中，用氫氟酸除去硅酸巖，會(huì)生成四氟化硅，但四氟化硅會(huì)與水反應(yīng)生成娃酸，這一乳白色膠狀物質(zhì)會(huì)粘結(jié)在未反應(yīng)的娃酸巖殘洛表面，阻礙氫氟酸與娃酸巖進(jìn)一步反應(yīng)，只有對(duì)殘液進(jìn)行攪拌，才能使氫氟酸與硅酸巖樣品充分接觸和進(jìn)一步反應(yīng)。在傳統(tǒng)的孢粉提取過(guò)程中，這一步驟一般采用人工攪拌，以及采取增大氫氟酸使用量的辦法以促進(jìn)反應(yīng)，通常需要6-10天左右的時(shí)間(以每天攪拌5次為例)，耗時(shí)特別長(zhǎng)，增加了實(shí)驗(yàn)成本，而且娃酸巖很難被全部溶解，會(huì)影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，其次。攪拌時(shí)必須小心，但有時(shí)也難免濺出殘液或吸入揮發(fā)出的氣體，可能增加對(duì)人體的傷害。針對(duì)上述缺陷，也有利用混勻器和搖床的方法提高氫氟酸與娃酸巖反應(yīng)速率，這個(gè)方法對(duì)于第四紀(jì)以來(lái)未固結(jié)成巖的樣品可以使用，但對(duì)于更早時(shí)代的已經(jīng)成巖的樣品，則存在破壞孢粉并使其成為碎片的危險(xiǎn)，進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因此，研制一種新的提高氫氟酸與硅酸巖反應(yīng)效率，又避免孢粉破損，并且安全、節(jié)省成本(時(shí)間、人力和資金)的裝置很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述傳統(tǒng)方法中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種孢粉提取過(guò)程中提高氫氟酸與硅酸巖樣品反應(yīng)效率的裝置，利用這一裝置，提高了氫氟酸與硅酸巖反應(yīng)效率，安全系數(shù)高，節(jié)省時(shí)間、人力和資金成本，對(duì)于整個(gè)孢粉提取過(guò)程以及孢粉學(xué)的研究具有重要的意義。
[0005]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種孢粉提取過(guò)程中提高氫氟酸與硅酸巖樣品反應(yīng)效率的裝置，是由插頭、電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)的聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)筒、旋轉(zhuǎn)軸、軸承、三腳架、塑料合頁(yè)、轉(zhuǎn)筒蓋、聚氯乙烯管、聚氯乙烯塑料瓶組成。轉(zhuǎn)筒的一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)的連軸器及帶有插頭導(dǎo)線的電機(jī)連接，另一端旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承，電機(jī)與軸承由三腳架支撐，轉(zhuǎn)筒內(nèi)布有聚氯乙烯管，聚氯乙烯管內(nèi)置放聚氯乙烯塑料瓶，聚氯乙烯塑料瓶?jī)?nèi)裝有氫氟酸和包裹孢粉顆粒的巖石樣品反應(yīng)后的混合物，轉(zhuǎn)筒蓋通過(guò)塑料合頁(yè)與轉(zhuǎn)筒連接。
[0007]本實(shí)用新型與傳統(tǒng)人工攪拌相比具有的優(yōu)點(diǎn):
[0008]1.有效提聞反應(yīng)效果:
[0009]將聚氯乙烯塑料瓶密封后置于密閉的轉(zhuǎn)筒聚氯乙烯管中，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)，聚氯乙烯塑料瓶隨著轉(zhuǎn)筒做圓周運(yùn)動(dòng)，而聚氯乙烯塑料瓶?jī)?nèi)混合物與塑料瓶?jī)?nèi)壁的摩擦和重力作用而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，從而增加硅酸巖與氫氟酸接觸的機(jī)會(huì)，進(jìn)而提高反應(yīng)效率，并且殘液一直置于密閉系統(tǒng)中，能有效減少樣品的污染和對(duì)人體的傷害。
[0010]2.節(jié)省人力:
[0011]采用人工攪拌需要花費(fèi)較多的人力。本實(shí)用新型的裝置操作過(guò)程簡(jiǎn)單，只需將氫氟酸與硅酸巖反應(yīng)后的密封塑料瓶置入轉(zhuǎn)筒中，蓋好轉(zhuǎn)筒蓋，打開電源開關(guān)，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使得轉(zhuǎn)筒在預(yù)定轉(zhuǎn)速和時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，按照需要控制轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間關(guān)閉電機(jī)即可，并且具有持續(xù)性和可控性的特點(diǎn)，從而有效的節(jié)省人力。
[0012]3.節(jié)省時(shí)間:
[0013]以手工攪拌一個(gè)樣品每次花費(fèi)2?3分鐘計(jì)算，若對(duì)36個(gè)樣品攪拌一次就需要花費(fèi)1-2個(gè)小時(shí)；本裝置可以按照實(shí)際需要不間斷轉(zhuǎn)動(dòng)，若以轉(zhuǎn)速每10秒一圈計(jì)算，每小時(shí)就可轉(zhuǎn)動(dòng)360圈，并且38個(gè)塑料瓶同時(shí)進(jìn)行，一小時(shí)就能完成手工不間斷攪拌十二個(gè)小時(shí)的工作量，從而大大節(jié)省了時(shí)間。
[0014]4.節(jié)約成本:
[0015]在傳統(tǒng)的孢粉提取過(guò)程中，為了達(dá)到硅酸巖充分溶解的目的，通常采取加大氫氟酸使用計(jì)量的辦法。采用此裝置后，由于轉(zhuǎn)筒不停地旋轉(zhuǎn)，可有效的增加氫氟酸與硅酸巖接觸的機(jī)會(huì)，促進(jìn)二者反應(yīng)，從而減少氫氟酸的用量，達(dá)到節(jié)約成本的目的。
[0016]5.安全系數(shù)高:
[0017]本實(shí)用新型使用的塑料瓶具有很強(qiáng)的耐酸性，以及很好的氣密性，能夠有效防止殘液溢出；并減少殘液與空氣直接接觸，有效減少安全隱患和環(huán)境污染。
[0018]6.更準(zhǔn)確研究氣候環(huán)境變化:
[0019]本裝置能夠有效的提高硅酸巖的溶解效率，并降低使用混勻器以及搖床等帶來(lái)的孢粉破損的危險(xiǎn)，從而能獲取高質(zhì)量的孢粉，進(jìn)而能夠?yàn)殒叻蹖W(xué)研究提供保障。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖2中轉(zhuǎn)筒與聚氯乙烯管示意圖。
[0022]圖3為圖3中聚氯乙烯管與聚氯乙烯塑料瓶示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0024]如圖1-3所示，一種孢粉提取過(guò)程中提高氫氟酸與硅酸巖樣品反應(yīng)效率的裝置，是由插頭1、電機(jī)2、旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)的聯(lián)軸器3、轉(zhuǎn)筒4、旋轉(zhuǎn)軸5、軸承6、三腳架7、塑料合頁(yè)
8、轉(zhuǎn)筒蓋9、聚氯乙烯管10、聚氯乙烯塑料瓶11組成。電機(jī)2為兩相可調(diào)速電機(jī)，轉(zhuǎn)筒4直徑300 mm, 19根、內(nèi)徑為15 mm聚氯乙烯管10分布在轉(zhuǎn)筒4內(nèi)，聚氯乙烯管10內(nèi)置放的聚氯乙烯塑料瓶11的規(guī)格為14 mmX 100 mm。軸承6的內(nèi)徑為20 mm，三腳架7由直徑25mm的聚氯乙烯材料套接而成。轉(zhuǎn)筒4的一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)的連軸器3及帶有導(dǎo)線插頭I的電機(jī)2連接，另一端旋轉(zhuǎn)軸5通過(guò)軸承6，電機(jī)2與軸承6由三腳架7支撐，轉(zhuǎn)筒4內(nèi)布有聚氯乙烯管10，聚氯乙烯管10內(nèi)置放聚氯乙烯塑料瓶11，轉(zhuǎn)筒蓋9通過(guò)塑料合頁(yè)8與轉(zhuǎn)筒4連接。
[0025]先將氫氟酸和硅酸巖樣品反應(yīng)后約50克的混合物(包括未反應(yīng)完全的固體殘?jiān)秃袣浞岬纳锨逡?裝于的聚氯乙烯塑料瓶11，密封聚氯乙烯塑料瓶11。再將聚氯乙烯塑料瓶I分左右水平放置于轉(zhuǎn)筒4內(nèi)聚氯乙烯管10中，然后，合上轉(zhuǎn)筒蓋9，打開電機(jī)2，電機(jī)2帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸5帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒4轉(zhuǎn)動(dòng)，使得聚氯乙烯管內(nèi)的裝有聚氯乙烯塑料瓶11的跟著轉(zhuǎn)筒4轉(zhuǎn)動(dòng)，聚氯乙烯塑料瓶11隨著聚氯乙烯管10做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，聚氯乙烯塑料瓶?jī)?nèi)的混合液與聚氯乙烯塑料瓶?jī)?nèi)壁的摩擦力和重力作用而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，從而增加混合液中娃酸巖與氫氟酸接觸的機(jī)會(huì)，提高氫氟酸與娃酸巖的反應(yīng)效率，直至樣品中娃酸巖與氫氟酸充分反應(yīng)后，關(guān)閉電機(jī)2，待轉(zhuǎn)筒4停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，將聚氯乙烯塑料瓶11從轉(zhuǎn)筒4內(nèi)的聚氯乙烯管10中取出，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)的孢粉提取流程，進(jìn)行水洗、重液浮選、過(guò)篩富集后，制成玻片進(jìn)行鏡下鑒定、有效獲取300粒左右的孢粉顆粒，整理數(shù)據(jù)，進(jìn)行地層的劃分對(duì)比，分析古植被及古氣候變化的準(zhǔn)確信息，為認(rèn)識(shí)和改善當(dāng)今氣候環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種孢粉提取過(guò)程中提高氫氟酸與硅酸巖樣品反應(yīng)效率的裝置，是由插頭(I)、電機(jī)(2)、旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)的聯(lián)軸器(3)、轉(zhuǎn)筒(4)、旋轉(zhuǎn)軸(5)、軸承(6)、三腳架(7)、塑料合頁(yè)(8)、轉(zhuǎn)筒蓋(9)、聚氯乙烯管(10)、聚氯乙烯塑料瓶(11)組成，轉(zhuǎn)筒(4)的一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)的聯(lián)軸器(3)及帶有導(dǎo)線插頭(I)的電機(jī)(2)連接，另一端旋轉(zhuǎn)軸(5)通過(guò)軸承(6)，電機(jī)(2)與軸承(6)由三腳架(7)支撐，其特征是轉(zhuǎn)筒(4)內(nèi)布有聚氯乙烯管(10)聚氯乙烯管(10)內(nèi)置放聚氯乙烯塑料瓶(11)，聚氯乙烯塑料瓶(11)內(nèi)裝有待測(cè)樣品，轉(zhuǎn)筒蓋(9)通過(guò)塑料合頁(yè)(8 )與轉(zhuǎn)筒(4 )連接。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK203732334SQ201420059466
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年2月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月9日
【發(fā)明者】苗運(yùn)法, 王遠(yuǎn)平, 孫愛軍, 邵亞軍, 蔡曉敏, 段引娣, 趙媛媛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所