一种孢粉提取过程中提高氢氟酸与硅酸岩样品反应效率的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种孢粉提取过程中提高氢氟酸与硅酸岩样品反应效率的装置。其结构特征是转筒的一端通过旋转轴与电机的连轴器及带有插头导线的电机连接，另一端旋转轴通过轴承，电机与轴承由三脚架支撑，转筒内布有聚氯乙烯管，聚氯乙烯管内置放聚氯乙烯塑料瓶，转筒盖通过塑料合页与转筒连接。本实用新型具有有效提高氢氟酸与硅酸岩反应效率，有效避免孢粉的破损，为孢粉提取成功节约时间和资金成本，为有效进行孢粉学的研究打下坚实的实验基础。
【专利说明】一种孢粉提取过程中提高氢氟酸与硅酸岩样品反应效率的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种孢粉提取过程中提高氢氟酸与硅酸岩反应效率的装置。
【背景技术】
[0002]在地质历史时期陆地植物的起源和演化与当时的气候环境条件有着密切关系，全球气候环境的改变在微体生物(包括孢粉、轮藻的藏卵器、娃藻、有孔虫、放射虫、介形虫、海绵骨针、鱼牙、鱼鳞、小哺乳动物的牙齿等)的形态结构、生理功能、繁衍机理，以至遗传物质上都留有痕迹。反过来，保存在地层中的植物化石必然记录着当时的古气候、古环境变化信息。通常植物化石中的孢子和花粉(孢粉)具有体积小、产量大、形态稳定、易保存等优点，成为除大化石之外最直接、最可靠也最可能翔实反应气候变化的记录。因此孢粉学的研究气候环境具有重要理论和实际意义。具体表现为:1、确定地层时代与进行地层划分和对比，各地质时期植物演化阶段和组合特征各不相同，对应的植物群自然就不相同。因此，可利用孢粉来确定地层时代以及进行地层对比；2、利用地层中的孢粉统计资料恢复古植被、古地理和古气候变化。因为植物生长直接受地形、气候、土壤等条件控制，而不同的自然条件下生长不同的植物群落，对应不同的孢粉组合，所以一个地方的孢粉组合能有效恢复当地的古植被，古地理和古气候环境；3、同时，孢粉学在了解古人类生活环境，确定对比古文物年代等研究方面也具有重要意义；4、孢粉分析能为人类的可持续发展提供重要参考依据，比如全新世或最近上千年高分辨率孢粉组合可提供过去自然环境下植被-气候最大承载力，从而为我国西北干旱区绿洲开垦和生态修复提供科学依据；5、现代孢粉组合调查可以为现代植物分类学、产量和分布特征的研究提供更直接的证据，同时为古生物的研究提供重要参考；6、现代蜜源花粉学和保健花粉学，已日益成为人类健康和保健问题研究的重要课题。
[0003]然而，孢粉学的研究是以有效获取一定数量的孢粉颗粒为基础和前提条件的，大量的孢粉储藏在沉积物(岩)中，尤其是老地层的孢粉，因为成岩作用被固结在碳酸岩和硅酸岩等沉积岩石中，在孢粉提取过程中如何除去包裹这些孢粉颗粒的岩石特别重要。同时，由于孢粉是由孢粉素(碳水化合物、纤维素、蛋白质、脂肪、氨基酸、灰分及微量元素等)组成，具有耐酸、碱的特性，但却极易物理破碎，如果利用超声波或者高强度的震荡工具进行孢粉提取很容易对孢粉产生破坏。因此，如何对沉积岩进行孢粉提取又不破坏孢粉本身，研究孢粉提取就显得极为重要。以传统标准的孢粉学实验提取流程为例(图1)，样品需要经过两道与酸反应的工序，第一道是与盐酸反应，溶解样品中的碳酸岩；第二道是与氢氟酸反应，溶解样品中的硅酸岩。这两道工序本质上就是除掉样品中的碳酸岩和硅酸岩，使得孢粉与岩石分离，然后将富集的孢粉在显微镜下进行鉴定(注:花粉的粒径一般小于100微米)。然而在第二道工序中，用氢氟酸除去硅酸岩，会生成四氟化硅，但四氟化硅会与水反应生成娃酸，这一乳白色胶状物质会粘结在未反应的娃酸岩残洛表面，阻碍氢氟酸与娃酸岩进一步反应，只有对残液进行搅拌，才能使氢氟酸与硅酸岩样品充分接触和进一步反应。在传统的孢粉提取过程中，这一步骤一般采用人工搅拌，以及采取增大氢氟酸使用量的办法以促进反应，通常需要6-10天左右的时间(以每天搅拌5次为例)，耗时特别长，增加了实验成本，而且娃酸岩很难被全部溶解，会影响数据的准确性，其次。搅拌时必须小心，但有时也难免溅出残液或吸入挥发出的气体，可能增加对人体的伤害。针对上述缺陷，也有利用混勻器和摇床的方法提高氢氟酸与娃酸岩反应速率，这个方法对于第四纪以来未固结成岩的样品可以使用，但对于更早时代的已经成岩的样品，则存在破坏孢粉并使其成为碎片的危险，进而影响实验数据的准确性。因此，研制一种新的提高氢氟酸与硅酸岩反应效率，又避免孢粉破损，并且安全、节省成本(时间、人力和资金)的装置很有必要。
【发明内容】
[0004]针对上述传统方法中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种孢粉提取过程中提高氢氟酸与硅酸岩样品反应效率的装置，利用这一装置，提高了氢氟酸与硅酸岩反应效率，安全系数高，节省时间、人力和资金成本，对于整个孢粉提取过程以及孢粉学的研究具有重要的意义。
[0005]本实用新型通过以下技术方案来实现:
[0006]一种孢粉提取过程中提高氢氟酸与硅酸岩样品反应效率的装置，是由插头、电机、旋转轴与电机的联轴器、转筒、旋转轴、轴承、三脚架、塑料合页、转筒盖、聚氯乙烯管、聚氯乙烯塑料瓶组成。转筒的一端通过旋转轴与电机的连轴器及带有插头导线的电机连接，另一端旋转轴通过轴承，电机与轴承由三脚架支撑，转筒内布有聚氯乙烯管，聚氯乙烯管内置放聚氯乙烯塑料瓶，聚氯乙烯塑料瓶内装有氢氟酸和包裹孢粉颗粒的岩石样品反应后的混合物，转筒盖通过塑料合页与转筒连接。
[0007]本实用新型与传统人工搅拌相比具有的优点:
[0008]1.有效提闻反应效果:
[0009]将聚氯乙烯塑料瓶密封后置于密闭的转筒聚氯乙烯管中，通过电机带动转筒的旋转，聚氯乙烯塑料瓶随着转筒做圆周运动，而聚氯乙烯塑料瓶内混合物与塑料瓶内壁的摩擦和重力作用而产生运动，从而增加硅酸岩与氢氟酸接触的机会，进而提高反应效率，并且残液一直置于密闭系统中，能有效减少样品的污染和对人体的伤害。
[0010]2.节省人力:
[0011]采用人工搅拌需要花费较多的人力。本实用新型的装置操作过程简单，只需将氢氟酸与硅酸岩反应后的密封塑料瓶置入转筒中，盖好转筒盖，打开电源开关，调节电机转速，使得转筒在预定转速和时间内转动，按照需要控制转动时间关闭电机即可，并且具有持续性和可控性的特点，从而有效的节省人力。
[0012]3.节省时间:
[0013]以手工搅拌一个样品每次花费2?3分钟计算，若对36个样品搅拌一次就需要花费1-2个小时；本装置可以按照实际需要不间断转动，若以转速每10秒一圈计算，每小时就可转动360圈，并且38个塑料瓶同时进行，一小时就能完成手工不间断搅拌十二个小时的工作量，从而大大节省了时间。
[0014]4.节约成本:
[0015]在传统的孢粉提取过程中，为了达到硅酸岩充分溶解的目的，通常采取加大氢氟酸使用计量的办法。采用此装置后，由于转筒不停地旋转，可有效的增加氢氟酸与硅酸岩接触的机会，促进二者反应，从而减少氢氟酸的用量，达到节约成本的目的。
[0016]5.安全系数高:
[0017]本实用新型使用的塑料瓶具有很强的耐酸性，以及很好的气密性，能够有效防止残液溢出；并减少残液与空气直接接触，有效减少安全隐患和环境污染。
[0018]6.更准确研究气候环境变化:
[0019]本装置能够有效的提高硅酸岩的溶解效率，并降低使用混匀器以及摇床等带来的孢粉破损的危险，从而能获取高质量的孢粉，进而能够为孢粉学研究提供保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型结构示意图。
[0021]图2为图2中转筒与聚氯乙烯管示意图。
[0022]图3为图3中聚氯乙烯管与聚氯乙烯塑料瓶示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的说明:
[0024]如图1-3所示，一种孢粉提取过程中提高氢氟酸与硅酸岩样品反应效率的装置，是由插头1、电机2、旋转轴与电机的联轴器3、转筒4、旋转轴5、轴承6、三脚架7、塑料合页
8、转筒盖9、聚氯乙烯管10、聚氯乙烯塑料瓶11组成。电机2为两相可调速电机，转筒4直径300 mm, 19根、内径为15 mm聚氯乙烯管10分布在转筒4内，聚氯乙烯管10内置放的聚氯乙烯塑料瓶11的规格为14 mmX 100 mm。轴承6的内径为20 mm，三脚架7由直径25mm的聚氯乙烯材料套接而成。转筒4的一端通过旋转轴与电机的连轴器3及带有导线插头I的电机2连接，另一端旋转轴5通过轴承6，电机2与轴承6由三脚架7支撑，转筒4内布有聚氯乙烯管10，聚氯乙烯管10内置放聚氯乙烯塑料瓶11，转筒盖9通过塑料合页8与转筒4连接。
[0025]先将氢氟酸和硅酸岩样品反应后约50克的混合物(包括未反应完全的固体残渣和含有氢氟酸的上清液)装于的聚氯乙烯塑料瓶11，密封聚氯乙烯塑料瓶11。再将聚氯乙烯塑料瓶I分左右水平放置于转筒4内聚氯乙烯管10中，然后，合上转筒盖9，打开电机2，电机2带动旋转轴5转动，旋转轴5带动转筒4转动，使得聚氯乙烯管内的装有聚氯乙烯塑料瓶11的跟着转筒4转动，聚氯乙烯塑料瓶11随着聚氯乙烯管10做圆周运动时，聚氯乙烯塑料瓶内的混合液与聚氯乙烯塑料瓶内壁的摩擦力和重力作用而产生运动，从而增加混合液中娃酸岩与氢氟酸接触的机会，提高氢氟酸与娃酸岩的反应效率，直至样品中娃酸岩与氢氟酸充分反应后，关闭电机2，待转筒4停止转动后，将聚氯乙烯塑料瓶11从转筒4内的聚氯乙烯管10中取出，进入标准的孢粉提取流程，进行水洗、重液浮选、过筛富集后，制成玻片进行镜下鉴定、有效获取300粒左右的孢粉颗粒，整理数据，进行地层的划分对比，分析古植被及古气候变化的准确信息，为认识和改善当今气候环境提供科学依据。
【权利要求】
1.一种孢粉提取过程中提高氢氟酸与硅酸岩样品反应效率的装置，是由插头(I)、电机(2)、旋转轴与电机的联轴器(3)、转筒(4)、旋转轴(5)、轴承(6)、三脚架(7)、塑料合页(8)、转筒盖(9)、聚氯乙烯管(10)、聚氯乙烯塑料瓶(11)组成，转筒(4)的一端通过旋转轴与电机的联轴器(3)及带有导线插头(I)的电机(2)连接，另一端旋转轴(5)通过轴承(6)，电机(2)与轴承(6)由三脚架(7)支撑，其特征是转筒(4)内布有聚氯乙烯管(10)聚氯乙烯管(10)内置放聚氯乙烯塑料瓶(11)，聚氯乙烯塑料瓶(11)内装有待测样品，转筒盖(9)通过塑料合页(8 )与转筒(4 )连接。
【文档编号】G01N1/28GK203732334SQ201420059466
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月9日 优先权日:2014年2月9日
【发明者】苗运法, 王远平, 孙爱军, 邵亚军, 蔡晓敏, 段引娣, 赵媛媛 申请人:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所