一种防止研磨提取时有机蒸气外溢装置及叶绿素提取方法与流程

本发明属于化学分析和提取，涉及一种用于防止有机蒸气外溢的装置，用于需要使用易挥发有机溶剂的提取过程；本发明还涉及使用所述装置进行叶绿素提取的方法。

背景技术：

1、叶绿素是植物光合作用中的重要光合色素，主要分为叶绿素a和叶绿素b。叶绿素a在环境监测中具有重要意义，可以通过测定水中浮游植物叶绿素a的含量来掌握水体的初级生产力情况和富营养化水平。传统的叶绿素提取方法通常采用《水质叶绿素a的测定分光光度法》hj897-2017，该方法利用丙酮作为有机溶剂提取叶绿素a。丙酮是一种易挥发的有机溶剂，虽然有效，但其挥发性对操作人员的健康和环境安全构成威胁。

2、挥发性有机化合物（vocs）是一类在室温下易挥发的有机化合物，包括烃类、卤代烃、氧烃和氮烃等。这些物质在工业生产和日常生活中广泛应用，但其挥发性对环境和人体健康具有潜在的危害。提取vocs通常需要使用易挥发的有机溶剂，如苯、甲苯等，这些溶剂在提取过程中的挥发性同样需要控制。

3、有机污染物是地下水中常见的污染物之一，研究其从地表进入地下水的迁移转化途径具有重要的环境意义。常用的提取试剂包括乙醚和甲醇，这些试剂在提取过程中的挥发性需要严格控制，以避免对操作人员和环境造成危害。

4、金属离子的提取通常使用中性含磷萃取剂和中性含硫萃取剂。这些萃取剂通过与金属离子形成配合物，将金属离子从溶液中转移到有机相中。尽管这些萃取剂的挥发性较低，但其在提取过程中的安全性和环保性仍需考虑。

5、植物中的挥发油是一类具有挥发性的有机化合物，常用于香料和医药行业。乙醚是提取挥发油的理想溶剂，但其挥发性使得提取过程中的安全性和环保性成为需要解决的问题。

6、四氯化碳和三氯甲烷常用于提取和回收油类物质。这些溶剂的挥发性和毒性使得在提取过程中需要特别注意其对操作人员和环境的影响。

7、含酚废水中的酚类物质可以通过萃取剂处理回收。常用的萃取剂包括苯、二甲苯、轻焦油、醋酸丁酯、三甲酚磷酸酯、异丙醚等。这些萃取剂的挥发性和毒性需要在提取过程中严格控制。

8、中性含硫萃取剂对一些贵金属有很强的萃取能力，常用于提取汞、铂、钯、金、银、铊、碲等贵金属。这些萃取剂的挥发性和毒性在提取过程中同样需要控制。

9、三氯甲烷、四氯化碳和石油醚等易挥发有机试剂在环境监测和实验室分析测定中常用，具有易挥发和一定毒性的特点。这些试剂在提取过程中的挥发性需要严格控制，以保护操作人员的健康和环境安全。

10、尽管现有的提取方法在某些方面取得了一定的效果，但它们在操作过程中普遍存在有机蒸气外溢的问题。这些蒸气不仅对操作人员的健康构成威胁，还可能对环境造成污染。因此，开发一种能够有效防止研磨提取时有机蒸气外溢装置具有重要的实际意义。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明目的在于提供一种防止研磨提取时有机蒸气外溢装置，该装置能够广泛应用于各种需要使用易挥发有机溶剂的提取过程，从而提高提取效率，减少对操作人员和环境的影响。通过本发明，可以有效地控制有机蒸气的挥发，保护操作人员的健康，同时提高提取过程的安全性和环保性。

2、发明人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种防止研磨提取时有机蒸气外溢装置，包括研磨管和研磨杵，还包括箱体和盖体，所述箱体内通过板件分割为负压仓、吸附仓和净气仓，所述研磨管的管口位于负压仓；研磨管的管身位于箱体外；还包括：

3、抽吸风机：用于将负压仓内的有机蒸汽输送到吸附仓，所述抽吸风机连接负压仓和吸附仓；

4、吸收液：所述吸收液位于吸附仓内，用于吸收有机蒸汽；

5、过滤器：所述过滤器位于吸附仓和净气仓之间，用于过滤剩余有机蒸汽；

6、所述净气仓与负压仓气道连通。

7、根据本发明防止研磨提取时有机蒸气外溢装置的一个实施方式，所述箱体内设置有中隔板，中隔板下方为吸附仓；中隔板上方设置有侧板，侧板将中隔板上方空间分割为负压仓和净气仓。

8、根据本发明防止研磨提取时有机蒸气外溢装置的一个实施方式，所述负压仓顶部还设置有顶板；所述盖体上设置有研磨管过孔，所述负压仓内安装有柱管，所述柱管上设置有抽吸管节，抽吸管节上设置有抽吸口，所述抽吸口与负压仓连通，所述研磨管的管口不高于抽吸口；所述柱管底部与中隔板连接，所述中隔板上设置有研磨管固定孔；所述研磨管过孔、柱管与研磨管固定孔同轴心线设置。

9、根据本发明防止研磨提取时有机蒸气外溢装置的一个实施方式，所述负压仓内还设置有内管，所述内管与所述柱管同轴心设置，内管上端与顶板连接，内管下端与中隔板具有间隙，所述内管与柱管之间形成负压环腔。

10、根据本发明防止研磨提取时有机蒸气外溢装置的一个实施方式，所述抽吸管节的上方还设置有回流管节；所述抽吸口为环吸式抽吸口。

11、根据本发明防止研磨提取时有机蒸气外溢装置的一个实施方式，所述盖体还包括活动盖板，所述活动盖板封盖在研磨管过孔上，活动盖板上设置有研磨杵过孔。

12、根据本发明防止研磨提取时有机蒸气外溢装置的一个实施方式，所述侧板上设置有风机吸气口，所述中隔板上设置有风机排气口，风机吸气口连接抽吸风机的进风口，风机排气口连接抽吸风机的出风口；抽吸风机出风口还连接有输气管，输气管延伸至吸收液内；所述抽吸风机电连接开关，所述开关设置在箱体外壁。

13、根据本发明防止研磨提取时有机蒸气外溢装置的一个实施方式，所述中隔板上设置有过滤器安装孔，所述过滤器安装在过滤器安装孔上；所述过滤器为活性炭过滤器；

14、所述吸收液为水、乙醇、表面活性剂溶液、碱性溶液、碘化钾溶液、硫酸铜溶液、高锰酸钾溶液或离子液体溶液中的任一种；所述离子液体溶液为咪唑类离子液、1-丁基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、二甘醇单丁醚、二甘醇单丁醚-石蜡油-离子液体ils混合液、磁性离子液体中的一种。

15、根据本发明防止研磨提取时有机蒸气外溢装置的一个实施方式，所述箱体上设置有凹槽，所述凹槽位于研磨管固定孔正下方，研磨管的管身位于凹槽内；所述凹槽上拆卸式安装有遮光板。

16、本发明还提供了一种使用所述装置的叶绿素提取方法，包括如下步骤：

17、a) 将样品放置在研磨管内；

18、b) 向研磨管中加入有机溶剂；

19、c) 启动抽吸风机，使负压仓产生负压，吸附研磨过程中产生的有机蒸气；混合有有机蒸汽的空气经过吸附、过滤后，得到干净空气，干净空气再次进入负压仓，持续载走挥发的有机蒸汽；

20、d) 在避光条件下，使用研磨杵对样品进行研磨，直至样品充分破碎；

21、e) 在研磨管内定容，取出研磨管，密封，低温避光浸提，离心，过滤，收集提取液；

22、f) 将提取液用于叶绿素含量测定。

23、与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：

24、a)本发明装置通过在研磨过程中产生负压，有效吸附和隔离有机蒸气，减少操作人员接触有害蒸气的风险，显著提高了实验室提取操作的安全性。

25、b)本发明装置内的负压系统和抽吸系统能够有效地吸附和分离有机蒸汽，避免了有机蒸气对环境的排放，降低对大气的污染，符合现代环保要求。通过集成的抽吸风机和过滤器系统，简化了传统的提取和净化流程，减少了操作步骤，提高了工作效率。

26、c)该装置不仅可以用于叶绿素的提取，还可以适用于其他需要使用易挥发有机溶剂的提取过程，如挥发性有机化合物（vocs）、有机污染物、金属离子、挥发油、油类、酚类物质等的提取，具有广泛的应用前景。

27、d)本发明装置内部的中隔板、侧板、顶板和柱管的设计，形成了高效的负压环腔，优化了有机蒸气的吸附和分离过程，体现了创新的设计理念。

28、e)本发明装置的集成化设计，使设备的设计更加紧凑，节省空间。