Устройство для испарения термолабильной жидкости

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПАРЕНИЯ ТЕРМОЛАБИЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение Республиканский научнопрактический центр гигиены(72) Авторы Перцовский Аркадий Литминович Присмотров Юрий Анатольевич Соколов Сергей Михайлович(73) Патентообладатель Государственное учреждение Республиканский научно-практический центр гигиены(57) Устройство для испарения термолабильной жидкости, включающее платформу, на которой установлен цилиндрический сосуд с жидкостью с возможностью вращения сосуда и инжектор для подачи газа-носителя, отличающийся тем, что инжектор установлен тангенциально к внутренней поверхности сосуда под углом 20-50 к оси вращения сосуда. 19402005.06.30 Полезная модель относится к конструкции устройств для испарения, концентрирования жидкости и может быть использована в аналитической химии, биохимических исследованиях, при анализе загрязнений окружающей среды для концентрирования неустойчивых к высокой температуре веществ. Известно устройство для испарения растворов термолабильных веществ, состоящее из инжектора, установленного над поверхностью раствора, через который подается инертный газ, обдувающий поверхность жидкости для непрерывного удаления ее паров 1. При использовании такого устройства испарение жидкости длительно во времени, так как инертный газ продувается над сравнительно толстым слоем жидкости и для ускорения процесса необходимо нагревать жидкость до довольно высокой температуры. Известны устройства испарения термолабильных жидкостей в виде роторных испарителей 2. Однако эти устройства сравнительно сложны по конструкции, вращение испарительного сосуда осуществляется в них с помощью электромотора, устройства необходимо подсоединять к системам создания и поддержки вакуума. С использованием этих испарителей затруднительно проводить испарение небольших проб (менее 10-15 мл) и одновременное испарение сразу нескольких проб. Кроме того, при использовании роторных испарителей, жидкость во время испарения контактирует с кислородом воздуха (хотя и разреженного), что может привести к разложению неустойчивых веществ. Известен прибор для анализа растворов, состоящий из вращающегося сосуда с жидкостью, в который подается газ 3. Прибор предназначен для осуществления взаимодействия газа с раствором, но может быть использован и для испарения жидкости. Однако этот прибор сравнительно сложен по конструкции, сосуд с жидкостью в нем вращается специальным электромагнитным приводом. С использованием такого устройства затруднительно проводить испарение небольших проб и одновременное концентрирование сразу нескольких образцов. Указанный прибор является прототипом по отношению к заявляемому. Задачей заявленной полезной модели является устранение указанных недостатков упрощение и удешевление конструкции устройства, предназначенного для концентрирования небольших количеств (10-15 мл) термолабильных жидкостей или растворов термолабильных веществ. Поставленная задача достигается тем, что предложено устройство, включающее платформу, на которой установлены цилиндрический сосуд с жидкостью с возможностью вращения сосуда и инжектор для подачи газа-носителя, установленный тангенциально (по касательной) к внутренней поверхности сосуда под углом 20-50 к оси вращения сосуда. В качестве газа-носителя обычно используют инертный газ (например, азот) для исключения контактирования термолабильной жидкости с кислородом воздуха. Предлагаемое устройство изображено на фигуре. Устройство представляет собой платформу 1, на которой установлена цилиндрическая стеклянная пробирка 2 объемом 10-12 мл и диаметром 1,5 см с 7-8 мл термолабильной жидкости или органического растворителя (в котором обычно при химических или биохимических анализах растворяют термолабильные вещества). Верхняя часть пробирки помещена в кольцеобразный держатель 3, а нижний конец в упор 4, удерживающие пробирку в вертикальном положении и дающие ей возможность свободно вращаться вокруг своей оси. При необходимости пробирка может обогреваться, например, путем помещения в обогреваемую водяную баню. Кроме функции обогревания вода будет выталкивать пробирку из своей среды. При этом сила трения между дном пробирки и упором 4 будет ослабляться, что будет способствовать облегчению свободного вращения пробирки вокруг своей оси. Сверху пробирки установлен инжектор 5 для подачи струи инертного газа. Инжектор закреплен на штативе 6 с возможностью регулировки положения и установлен тангенциально (по касательной) к внутренней поверхности пробирки под углом 20-50 к оси ее вращения. 2 19402005.06.30 Устройство работает следующим образом. Газ-носитель подается в инжектор 5 под давлением 1-1,5 атмосферы. При этом струя газа обтекает спиралеобразно стенку пробирки, приобретает вращательное движение и увлекает за собой весь сосуд с термолабильной жидкостью. Жидкость привращении сосуда под действием центробежных и капиллярных сил поднимается вверх по стенкам сосуда, образуя тонкую пленку, которую газ обдувает,удаляя пары жидкости из сосуда. Регулировкой скорости вращения сосуда и соответственно скорости испарения жидкости в нем можно управлять, изменяя скорость подачи струи газа путем изменения его давления. Таким образом, предлагаемое устройство имеет простую конструкцию, за счет совмещения инертным газом функций испарения и вращения, не требует специального двигателя для вращения сосуда и создания сравнительно сложной герметичной системы. Используя предлагаемое устройство, можно сравнительно легко и быстро, без больших материальных затрат испарять небольшие количества (10-15 мл и менее) жидкости,причем испарять жидкость можно сразу во многих сосудах. Особенно это необходимо при анализе загрязнений окружающей среды, когда анализу подвергают одновременно большое количество небольших проб, а также в аналитической и биохимической практике. По сравнению с устройством, обеспечивающим простое выдувание термолабильной жидкости из цилиндрического сосуда скорость испарения при использовании предлагаемого устройства, возрастает в 3-3,5 раза. По сравнению с ротационными испарителями присутствие инертного газа над поверхностью испаряемой жидкости в предлагаемом устройстве способствует предотвращению изменений термолабильной жидкости под воздействием температуры в воздушной среде, что повышает точность анализа. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.