[发明专利]半导体致冷酸蒸馏纯化器及纯化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于实验室用酸蒸馏提纯的方法及装置，具体地说，本发明涉及一种将新型的半导体冷凝装置与红外灯加热酸蒸发装置合二为一的半导体致冷酸蒸馏纯化器及纯化方法。

背景技术

常规实验室分析中，各种酸及试剂被广泛应用于日常的样品处理及分析中。然而，令众多消费者倍感头疼的是酸及试剂的纯度。许多实验室常常由于酸的纯度较差，造成分析结果的偏差与错误。市售的超纯酸往往由于价格较贵，很难满足日常分析中对酸的大量需求。

另外，随着现代实验室和检验技术的发展，对实验室用酸的纯度要求越来越高，因

为它直接影响样品检验的准确性、精度和实验结果。所以用户往往对市场上供应的各种酸，如硝酸，盐酸和氢氟酸等在使用前进行蒸馏提纯。目前，国内现有的提纯方法是，利用电阻丝加热器、调压器控制加热温度，将酸加热成酸蒸汽，同时，另一个独立的循环冷却水装置提供循环冷却水给其冷凝器，而冷凝器将酸蒸汽冷凝成纯酸液。循环冷却水装置是一个独立的设备，体积大，结构较复杂，价格昂贵，而且耗电多；还有，调压器调压，使设备体积大，占地多，且成本高，因此迫切需要改进。

德国Berghof公司生产的BSB—939—IR酸蒸馏纯化系统，就是针对广大用户的分析需求所设计的一款高质量纯化系统。与其他产品不同的是，BSB-939-IR系统全部采用当今纯度最高的TFM材质及高纯PFA试剂瓶，无任何石英部件。这导致所述系统及其制造的纯酸价格非常昂贵。而且，该设备仍需独立循环冷却水装置和调压器。

另外，金坛市正基仪器有限公司生产的syz-s酸蒸馏纯化系统，就是针对广大用户的分析需求所设计的一款高质量纯化系统。与其他产品不同的是，该系统全部采用优质天然石英提纯生产的，并且纯度可以达到4个九的石英玻璃。

该系统采用红外辐射加热，使酸保持亚沸腾状态，再将其酸蒸气冷却的原理制备超纯酸。整个蒸馏过程处于密闭状态，但该系统仍属于现有的分体式酸蒸馏提纯设备，也需要循环冷却水装置和调压器。因此，其存在的问题是，结构复杂，设备多，占地大，从而成本增加，价格较高。

如上所述，目前，许多实验室在购买非常昂贵的超纯酸用于痕量分析(在美国，五升超纯硝酸的价格约为$1,500.00)。由于市售的超纯酸往往由于价格较贵，很难满足日常分析中对酸的大量需求。因此，提供低成本、高纯度实验用酸为本领域的研究课题。

为克服所述问题，本发明者经多次研究，发现：使用半导体冷凝子，使加热酸蒸发和冷凝酸蒸汽两个设备合二为一，使得被加热蒸发的酸蒸汽在蒸馏桶中直接被半导体冷凝子的叶片冷凝成酸液，藉此，即可经济地提纯、优化酸的质量。

为此，本发明的第一目的在于，提供一种半导体致冷酸蒸馏纯化方法，根据所述方法，可低成本地提纯优化酸的质量。

本发明的第二目的在于，提供一种半导体致冷酸蒸馏纯化器，根据所述纯化器，可低成本地提纯优化酸的质量。

发明内容

为达到上述本发明的第一目的，本发明的半导体致冷酸蒸馏纯化方法技术方案如下：

一种半导体致冷酸蒸馏纯化方法，包括加热酸蒸发部分、酸蒸汽冷凝部分及输液、储液罐部分，其特征在于，所述酸加热蒸发部分包括红外加热部分，所述酸蒸汽冷凝部分包括半导体冷凝部分，所述被加热蒸发的酸蒸汽在蒸馏桶中直接被半导体冷凝子的叶片冷凝成酸液。

根据本发明的半导体致冷酸蒸馏纯化方法，优选的是，所述半导体冷凝部分包括半导体冷凝子，所述半导体冷凝子直接安装在酸蒸馏桶盖上。

根据本发明的半导体致冷酸蒸馏纯化方法，优选的是，所述加热采用灯头顶部有一聚光罩的红外灯加热。

为达到上述本发明的第二目的，本发明的半导体致冷酸蒸馏纯化器技术方案如下：

一种半导体致冷酸蒸馏纯化器，包括加热酸蒸发部件、酸蒸汽冷凝部件及输液、储液罐装置，其特征在于，所述加热酸蒸发部件包括置于该装置机座内的红外加热装置，所述酸蒸汽冷凝部件包括设置于所述酸加热蒸发部件上的蒸馏桶、设置于所述蒸馏桶上部的半导体冷凝装置、设置于蒸馏桶内下部的温度传感测控装置、设置于所述蒸馏桶内的积液盘及设置于所述蒸馏桶上部的散热装置。所述输液、储液罐装置通过输液管与蒸馏桶内的积液盘连通。

根据本发明的半导体致冷酸蒸馏纯化器，使加热酸蒸发和冷凝酸蒸汽两个部分合二为一，使得被加热蒸发的酸蒸汽在蒸馏桶中直接被半导体冷凝子的叶片冷凝成酸液，藉此，即可经济地提纯、优化酸的质量。

另外，由于使加热酸蒸发和冷凝酸蒸汽两个部分合二为一，其冷凝效率高，节能，且结构简单，占地小，成本大大降低。