[发明专利]一种海水二氧化碳发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及海洋监测技术领域，具体地说是一种海水二氧化碳发生装置，既可适用于海水溶解无机碳(DIC)的测定，也可用于其它水样中溶解碳酸盐的测定。

背景技术

全球变化涉及人为影响下全球气候变化和全球生态环境变化两大领域，其中碳循环过程研究是其关键。海洋在全球变化中的作用是巨大的，海洋碳循环是全球海洋通量变化的核心，而研究海洋碳循环的基础是准确测定海洋各项参数。近年来，国内外在研究海洋参数的准确测定上进行了巨大的努力，但至目前国际IOC-SCOR的专门委员会还是认为海洋碳循环中四个关键参数pH、Alk(总碱度)、DIC、PCO₂(表层海水CO₂分压)尚需进行深入开发以获得更准确测定的方法，并认为海洋碳源汇强度不确定的主要原因是这些参数测定的不准确引起的，所以，建立海洋中这些关键参数准确测定方法仍是海洋学特别是全球海洋变化海洋学迫切需要解决的问题。

海水中的溶解无机碳(DIC，有时也叫做海水中总CO₂)作为研究海洋碳循环的重要参数之一，其测定方法受到格外关注，其测定方法也很多，主要有如下几种：变色法、重量法、平衡压力法、气相色谱法、红外吸收法、碱度计算法、热导类电化学传感器法和库仑滴定法。在上述方法中，除碱度计算法外，都需要将溶解无机碳(DIC)转化为二氧化碳(CO₂)，然后用各种监测器测定CO₂的量，并最终换算为溶解无机碳的含量。在不同类型的仪器中，将海水中溶解无机碳转化为二氧化碳的装置也有多种类型，但上述设备主要在实验室内应用，都不太适合于现场调查，更不适合在现场进行实时测量。目前对海水DIC的测量都是在现场采样后保存，带回陆地实验室后测定，但由于样品保存过程中，其温度、压力、生化环境等与现场海水明显不同，导致DIC的测量结果可能与实际差异较大。为此，我们研制了能实时测定海水中溶解无机碳(DIC)的设备，而海水二氧化碳的发生装置是该设备的最关键部件之一。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种海水二氧化碳发生装置。该装置可以实时地将海水中的溶解无机碳(DIC)转化为二氧化碳，从而实现海水中溶解无机碳的实时测量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种海水二氧化碳发生装置，包括反应器体及废液排放控制系统，其中反应器体的顶部开设有加酸口、海水进样口、清洗水进口及CO₂出气口，所述反应器体的底部设有进气口和废液排放口，所述废液排放口与废液排放控制系统连接。

所述反应器体为封闭的管状结构，所述海水进样口设置于反应器体的顶部中心位置，所述加酸口、清洗水进口及CO₂出气口沿周向均布于反应器体顶部边缘上。所述反应器体主要由有机玻璃或石英玻璃制成。

所述废液排放控制系统主要由硅胶管和夹管电磁阀组成，所述硅胶管与废液排放口连接，所述夹管电磁阀设置于硅胶管上。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明可以将海水中溶解无机碳(DIC)转化为二氧化碳(CO₂)并从海水中鼓出，本装置既可用于海水溶解无机碳(DIC)的测定，也可用于其它水样中溶解碳酸盐的测定。

2.本发明功能完备，将进样、加酸、清洗、排废、鼓气和排气等功能集成于一体，易于实现自动操作，降低了DIC测量的工作强度，避免了过多的人工操作所带来的误差。

3.本发明在测量结束后可以方便实现即时排废和清洗，最大程度的减少样品间的交叉污染。

4.本发明结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的右视图。

图中：1海水进样口，2加酸口，3清洗水进口，4CO₂出气口，5高纯氮气进口，6废液排放口，7夹管电磁阀，8为反应器体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1-3所示，本发明包括反应器体8及废液排放控制系统，其中反应器体8的顶部开设有四个开口，四个开口分别是加酸口2、海水进样口1、清洗水进口3及CO₂出气口4，所述反应器体8的底部设有两个开口，该两个开口分别是进气口5和废液排放口6，所述废液排放口6与废液排放控制系统连接。