[发明专利]一种顶空瓶气体置换吹扫装置及方法

说明书

本发明公开了一种顶空瓶气体置换吹扫装置及方法，属于分析测试仪器技术领域，解决了现有技术中气体置换装置的功能单一、吹扫效率低、成本高的问题。其中，顶空瓶气体置换吹扫装置包括：至少两个工作台，工作台上设有多个接头组件，接头组件具有进气端和出气端；供气管路，供气管路的一端与接头组件的进气端连接，另一端与气源连接；第一气针，第一气针的针座与接头组件的出气端连接，第一气针的针刺端插入一样品瓶内；第二气针，第二气针的针刺端插入样品瓶内，第二气针的针座端与大气连通。本发明具备正置吹扫或倒置吹扫两种功能，且通过设置多个工作台，大幅提升测试效率，降低了成本。

技术领域

本发明涉及分析测试仪器技术领域，尤其涉及一种顶空瓶气体置换吹扫装置及方法。

背景技术

顶空-气相色谱法广泛应用于各种气体的连续流在线测试。由于空气中或多或少地含有多种成分的气体，因此顶空样品瓶在加盖密闭后，而在加入样品前或加入与样品反应的试剂前，需要用惰性气体(氮气、氩气或氦气等)对密闭的顶空瓶进行气体置换或对液态样品进行曝气吹扫，以去除溶解在液体中的残留气体以及顶空部分的空气。

如采用多用途在线制样系统对碳酸盐样品进行碳氧同位素分析时，首先将碳酸盐粉末样品装入12ml的顶空样品瓶中，拧上瓶盖，由于样品瓶中加入了粉末样品，因此对顶空瓶进行气体置换时需要将瓶底朝下，以免粉末样品沾染在瓶盖上。固体粉末类样品在气体置换时，惯用的方法是将样品正置摆放在样品盘中，在自动进样器上加装双孔进样针进行，其中一根毛细管以大于 100ml/min的流速对顶空样品瓶进行气体置换，被置换的气体通过另一个毛细管排出，约10分钟后完成顶空样品瓶中的残留气体的置换。但使用自动进样器每次只能置换一个装有固体粉末的样品瓶，导致效率极低，自动进样器进行气体置换时占用了与之连接的质谱仪的时间，造成测试设备闲置浪费。而且气体流速较大，氦气资源浪费严重。

采用细菌反硝化法对硝酸盐进行氮、氧同位素分析时，由于细菌活化预培养过程中加入了大量的硝酸盐试剂，在此过程中产生了大量的N₂O气体，而 N₂O极易溶于水，因此在加入硝酸盐样品前，需要对菌液曝氦气或氮气吹扫，将溶解在菌液中的N₂O完全被携带出来，以免与加入样品后细菌反硝化产生的 N₂O混合污染。为提高吹扫效率和保证吹扫效果，往往需要将装有菌液的顶空瓶倒置吹扫，让进气针头浸没在液体中进行曝气，吹扫出的混合气体通过另一根在顶空部分的针头排出。目前没有通用的针对液体样品的吹扫装置，市面上的氮吹仪，一次性可吹扫的样品瓶较少，另外针头较粗，对橡胶垫造成的创口较大，容易漏气；另外针头都是特殊订制的，通用性差，成本高。

综上，由于顶空制样瓶中装有多种形态(固态或液态)的样品或培养液，所用的顶空瓶体积/直径各异，顶空瓶气体置换装置需求是广泛的。然而，现有气体置换装置的功能单一，同一种气体置换装置只能进行固态或液体之一的样品吹扫置换，同一实验室需要装备各种功能的气体置换装置以进行多种实验，不仅占用大量空间，且成本高，而且置换时气体流速较大，资源浪费严重，测试效率低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种顶空瓶气体置换吹扫装置及方法，用以解决现有气体置换装置的功能单一、吹扫效率低、成本高的问题中的一者或多者。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，提供一种顶空瓶气体置换吹扫装置，包括：

至少两个工作台，工作台上设有多个接头组件，接头组件具有进气端和出气端；

供气管路，供气管路的一端与接头组件的进气端连接，另一端与气源连接；

第一气针，第一气针的针座与接头组件的出气端连接，第一气针的针刺端插入一样品瓶内；

第二气针，第二气针的针刺端插入样品瓶内，第二气针的针座端与大气连通。